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1、第三章 万有引力定律及应用第一节万有引力定律万有引力定律一、天体究竟做怎样的运动圆周圆周运动运动椭圆轨道椭圆轨道地心说地心说日心说日心说开普勒三定律开普勒三定律二、天体为什么做圆周运动（椭圆运动）？二、天体为什么做圆周运动（椭圆运动）？向心力的作用向心力的作用三、什么力提供向心力呢三、什么力提供向心力呢?万有引力提供向心力，即万有引力提供向心力，即 F引力引力=F向心向心万有引力定律课堂学案课堂学案一、天体究竟做怎一、天体究竟做怎样样的运的运动动1地心地心说说_是是宇宇宙宙的的中中心心，是是静静止止不不动动的的，太太阳阳，月月亮亮以以及及其其他他行行星星都都绕绕_运运动动地地心心说说的代表人物
2、是的代表人物是_2日心日心说说_是是宇宇宙宙的的中中心心，是是静静止止不不动动的的，地地球球和和其其他他行行星星都都绕绕_运运动动日日心心说说的的代代表表人物是人物是_地球地球地球地球托勒密托勒密太阳太阳太阳太阳哥白尼哥白尼播放H02301万有引力定律3行星的运行星的运动规动规律律(1)开普勒第一定律开普勒第一定律(又叫又叫椭圆轨椭圆轨道定律道定律)所所有有的的行行星星围围绕绕太太阳阳运运动动的的轨轨道道都都是是_，太太阳阳位位于于所所有有_的的一一个个焦焦点点上上，如如图图311所示所示图图311 图图312椭圆椭圆椭圆椭圆播放H02302万有引力定律(2)开普勒第二定律开普勒第二定律(又叫
3、面又叫面积积定律定律)行行星星和和太太阳阳之之间间的的连连线线在在相相等等的的时时间间内内扫扫过过相相同同的的_，如，如图图312所示所示(3)开普勒第三定律开普勒第三定律(又叫周期定律又叫周期定律)行行星星绕绕太太阳阳公公转转周周期期的的_和和轨轨道道半半长长轴轴的的_成正比成正比面面积积平方平方立方立方万有引力定律思思考考感感悟悟：1行行星星绕绕太太阳阳在在椭椭圆圆轨轨道道上上运运行行，行行星星距距太太阳阳较较近近处处与与距距太太阳阳较较远远处处相相比比较较，运运动动速速率何率何处较处较大？大？提提示示：由由开开普普勒勒第第二二定定律律可可知知，距距太太阳阳较较近近处处运运动动速率速率较较
4、大大万有引力定律二、苹果落地的思考：万有引力定律的二、苹果落地的思考：万有引力定律的发现发现1万有引力的万有引力的发现发现在在前前人人研研究究的的基基础础上上，经经过过一一系系列列想想象象、假假设设、理理想想实实验验、类类比比、归归纳纳，_终终于于发发现现了了万万有有引引力力，并并经经严严密密的的推推理理运运算算和和实实践践检检验验，提提出出了了_牛牛顿顿万有引力定律万有引力定律播放H02303万有引力定律2万有引力定律万有引力定律(1)内内容容：宇宇宙宙间间的的一一切切物物体体都都是是_，两两个个物物体体间间引引力力的的方方向向在在它它们们的的连连线线上上，引引力力的的大大小小跟跟它它们们的
5、的质质量量的的乘乘积积成成_，跟跟它它们们之之间间的距离的二次方成的距离的二次方成_(2)公公式式：_.式式中中质质量量的的单单位位用用kg，距距离离的的单单位位用用m，力力的的单单位位用用N，G称称为为引引力力常常数数，首首先先由由英英国国科科学学家家卡卡文文迪迪许许利利用用扭扭秤秤测测出出现现在在精确的精确的实验测实验测得得G_互相吸引的互相吸引的正比正比反比反比1011 Nm2/kg2.万有引力定律(3)万有引力定律公式使用的条件万有引力定律公式使用的条件公公式式中中的的r对对于于可可看看做做质质点点的的物物体体而而言言指指的的就就是是两两质质点点间间的的距距离离；对对于于一一般般物物体
6、体而而言言，r应应为为两两个个物物体体的的重重心心间间的的距距离离，如如质质量量分分布布均均匀匀的的球球体体，r可可为为_的距离的距离两球心之两球心之间间万有引力定律思思考考感感悟悟：2设设想想把把质质量量为为m的的物物体体放放到到地地球球的的中中心心，地地球球质质量量为为M，半半径径为为R，则则物物体体与与地地球球间间的万有引力是无的万有引力是无穷穷大大吗吗？提提示示：不不是是，把把物物体体放放到到地地球球的的中中心心时时，r0，两两物物体体不不能能看看成成质质点点，此此时时万万有有引引力力定定律律不不再再适适用用，所所以以不不能能应应用用公公式式FG 来来讨讨论论由由于于地地球球和和物物体
7、体关关于于地地心心对对称称，所所以以吸吸引引力力相相互互抵消，整体而言，万有引力抵消，整体而言，万有引力为为零零万有引力定律万有引力定律的理解万有引力定律的理解1万有引力的普遍性万有引力的普遍性 万万有有引引力力不不仅仅存存在在于于星星球球间间，任任何何客客观观存存在在的的有有质质量量的的物物体体之之间间都都存存在在着着这这种种相相互互吸吸引引的的力力2万有引力的相互性万有引力的相互性 两两个个物物体体相相互互作作用用的的引引力力是是一一对对作作用用力力和和反反作作用用力力，它它们们大大小小相相等等，方方向向相相反反，分分别别作作用用于两个物体上于两个物体上万有引力定律万有引力定律的理解万有引
8、力定律的理解3万有引力的宏万有引力的宏观观性性在在通通常常情情况况下下，万万有有引引力力非非常常小小，只只有有质质量量巨巨大大的的星星球球间间或或天天体体与与天天体体附附近近的的物物体体间间，它它的存在才有的存在才有实际实际意意义义4万有引力的特殊性万有引力的特殊性两两个个物物体体间间的的万万有有引引力力只只与与它它们们本本身身的的质质量量有有关关，与与它它们们间间的的距距离离有有关关，与与所所在在空空间间的的性性质质无关，也与周期及有无其他物体无关无关，也与周期及有无其他物体无关万有引力定律即即时应时应用用1.(双双选选)对对于于质质量量为为m1和和质质量量为为m2的的两两个个物物体体间间的
9、的万万有有引引力力的的表表达达式式FG ，下下列列说说法法正正确确的是的是()A公公式式中中的的G是是引引力力常常量量，它它是是由由实实验验得得出出的的，而不是人而不是人为规为规定的定的B当当物物体体间间的的距距离离r趋趋于于零零时时，万万有有引引力力趋趋于于无无穷穷大大Cm1和和m2所受引力大小所受引力大小总总是相等的是相等的D两两个个物物体体间间的的引引力力总总是是大大小小相相等等、方方向向相相反反的，是一的，是一对对平衡力平衡力AC万有引力定律万有引力的计算万有引力的计算例例例例2 2火星半径是地球半径的一半，火星质量火星半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的约为地球质量的19，那么地球表面质量为那么地球表面质量为50 kg的人受到地球的吸引力约为火星表面同质量的的人受到地球的吸引力约为火星表面同质量的物体受到火星引力的物体受到火星引力的_倍倍 万有引力定律