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1、关于万有引力定律第1页，讲稿共31张，创作于星期一历史背景统治千年的“地心说”冲破枷锁的“日心说”开普勒行星运动三定律万有引力定律的发现苹果落地的思考重力与地球引力是同一种力万有引力定律第2页，讲稿共31张，创作于星期一一一.天体是怎样运动的天体是怎样运动的阅读教材阅读教材P4647,并思考下列问题并思考下列问题.1.对天体的认识对天体的认识,”地心说地心说”的观点是什么的观点是什么?”地心说地心说”的代表人是谁的代表人是谁?2.”日心说日心说”的观点是什么的观点是什么?它的代表人是谁它的代表人是谁?3.你自己的观点是什么呢你自己的观点是什么呢?4.火星等天体的运动是匀速圆周运动吗火星等天体的
2、运动是匀速圆周运动吗?5.开普勒三定律的内容是什么开普勒三定律的内容是什么?开普勒第一定律开普勒第一定律(轨道定律轨道定律):开普勒第二定律开普勒第二定律(面积定律面积定律):开普勒第三定律开普勒第三定律(周期定律周期定律):第3页，讲稿共31张，创作于星期一第4页，讲稿共31张，创作于星期一第5页，讲稿共31张，创作于星期一开普勒第一定律开普勒第一定律 （轨道定律）（轨道定律）所有的行星所有的行星围绕太阳运动的轨围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点在椭圆的一个焦点上。上。第6页，讲稿共31张，创作于星期一开普勒第二定律开普勒第二定律 （面积定律）（面积定律）对于每
3、一个行星而言，太阳和行星的连线在相对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。等的时间内扫过相等的面积。V V近近？V V远远 第7页，讲稿共31张，创作于星期一开普勒第三定律开普勒第三定律 （周期定律）（周期定律）行星公转周期的平方与行星公转周期的平方与轨道半长轴的立方成正轨道半长轴的立方成正比，且不同行星的比值比，且不同行星的比值都相等。都相等。圆圆第8页，讲稿共31张，创作于星期一第9页，讲稿共31张，创作于星期一Maked by LYN 苹果成熟苹果成熟会落地，会落地，但是，月但是，月球为什么球为什么不落到地不落到地球上呢？球上呢？第10页，讲稿共31张，创作于星
4、期一1、如果月球不受力，它将做什么运动？匀速直线运动2、如果月球受重力，但没有切向速度，它将 怎样运动？落向地球表面3、事实上，月球绕地球做圆周运动，并没有掉下来，为什么？圆周运动需要向心力，地球对月球的引力就提供了向心力。第11页，讲稿共31张，创作于星期一4、将苹果水平抛出，速度越大，则落地越远。当速度足够大时，苹果将做什么运动？第12页，讲稿共31张，创作于星期一4、将苹果水平抛出，速度越大，则落地越远。当速度足够大时，苹果将做什么运动？第13页，讲稿共31张，创作于星期一月球绕地球运动，苹果在一定条件下也可绕地球运动；苹果落地，月球在一定条件下也可落地。重力、行星对它的卫星的引力、太阳
5、对行星的引力是同一种性质的力第14页，讲稿共31张，创作于星期一万有引力定律：万有引力定律：宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量力，其大小与两物体的质量m m1 1、m m2 2的乘积成正比的乘积成正比 ，跟它们间距离跟它们间距离r r的平方成反比的平方成反比 （引力常量（引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2）第15页，讲稿共31张，创作于星期一 牛顿将天体间的引力和地面上的重力同一起来，使之成为宇宙万物之间的普适物理定律，人们高度评价牛顿和他卓越的科学才能。在他的墓碑上这样写着“这里安歇着伊萨克牛顿爵士，他以天
6、才的智慧首次运用严密的数学证实了行星的运动、彗星的轨道和海洋潮汐”。而牛顿生前却谦虚地说：“如果我所见的比笛卡尔要远一点，因为我是站在巨人们的肩膀上的缘故”。从这里我们能深深的感受到这位巨人的博大胸怀。万有引力定律对天体运动和地面物体运动的同一解释，沟通了“天上”“人间”，这是一个良好的开端，其影响是深远的，继牛顿之后，人们寻找不同事物之间的联系，建立统一的理论解释，成为物理学家坚持不懈的持久追求！资料活页第16页，讲稿共31张，创作于星期一 若没有万有引力的作用，地球表面的大气和水将会脱离地球表面，飞散到茫茫宇宙之中；地球表面的土、石以及人类也将在地球自转的影响下沿着地球表面的切线飞向宇宙之
7、中，像流星一样在太空中遨游 总之，没有万有引力的作用地球上的一切物质都将飞散到整个宇宙之中，地球也终将会解体。第17页，讲稿共31张，创作于星期一60kg60kg0.5m1.491011m1.971030kg5.981024kg万有引力是3.541022N万有引力是9.610-7N第18页，讲稿共31张，创作于星期一(1)普遍性普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之间万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之间的吸引力，是自然界物质之间的基本相互作用之一的吸引力，是自然界物质之间的基本相互作用之一.(2)相互性相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用两个物体相互作用的引力
8、是一对作用力与反作用力力.(3)宏观性宏观性:通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大的天通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大的天体间，或天体与物体间，它的存在才有实际上的体间，或天体与物体间，它的存在才有实际上的意义。意义。第19页，讲稿共31张，创作于星期一万有引力定律：万有引力定律：宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量引力，其大小与两物体的质量m m1 1、m m2 2的乘积成正比的乘积成正比 ，跟它们间距离，跟它们间距离r r的平方成反比的平方成反比 （引力常量（引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2）卡文迪
9、许扭称实验卡文迪许扭称实验第20页，讲稿共31张，创作于星期一在地球表面，重力加速度为在地球表面，重力加速度为g，离地面越高，重力加速离地面越高，重力加速度度g_越小越小m m受到的万有引力等于重力（不考虑自转）受到的万有引力等于重力（不考虑自转）m高出高出M表面表面h：r=R+hR,m在在M表面：表面：r=R第21页，讲稿共31张，创作于星期一1、开普勒定律、开普勒定律2、万有引力定律、万有引力定律3、天体附近的重力加速度、天体附近的重力加速度第22页，讲稿共31张，创作于星期一Maked by LYN 第23页，讲稿共31张，创作于星期一Maked by LYN 究竟要多大的速究竟要多大的
10、速度呢？度呢？演示演示第24页，讲稿共31张，创作于星期一卫星绕地球做匀速圆周运动，需要的卫星绕地球做匀速圆周运动，需要的向心力向心力由由_提供。提供。万有引力万有引力1.1.速度速度 2.2.角速度角速度3.3.周期周期 4.4.加速度加速度轨道半径轨道半径rT rT ，V V ，a a 第25页，讲稿共31张，创作于星期一R R对于在地面附近绕地球运行的人造地球卫星：对于在地面附近绕地球运行的人造地球卫星：第一宇宙速度（环绕速度）第一宇宙速度（环绕速度）人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度运动所必须具有的速度第26页，讲稿共31张
11、，创作于星期一三个宇宙三个宇宙速度速度近地圆轨道近地圆轨道绕地椭圆轨道绕地椭圆轨道第一宇宙速度第一宇宙速度第二宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度第三宇宙速度摆脱地球引力摆脱地球引力摆脱太阳引力摆脱太阳引力第27页，讲稿共31张，创作于星期一1.运行运行轨道越高轨道越高，所需，所需发射速度越大发射速度越大 卫星的发射速度卫星的发射速度至少为至少为7.9km/s.2.轨道越高，卫星运行越慢轨道越高，卫星运行越慢T,vr运行运行轨道半径轨道半径 贴近地面贴近地面的卫星的卫星运行最快运行最快4.卫星绕地球一周卫星绕地球一周最快最快要约要约84min3.最大环绕速度最大环绕速度等于等于最小发射速度最小发射
12、速度 即即第一宇宙速度第一宇宙速度 7.9km/s卫星绕地球做匀速圆周运动的规律第28页，讲稿共31张，创作于星期一（1 1）所有卫星环绕中心天体旋转时，做圆周运动所）所有卫星环绕中心天体旋转时，做圆周运动所需要的需要的向心力向心力都是由都是由 _ _ 来提供的。来提供的。用公式可以表示为：用公式可以表示为：（2 2）物质的密度计算式：）物质的密度计算式：（3 3）球体的体积公式：）球体的体积公式：万有引力万有引力第29页，讲稿共31张，创作于星期一分析分析：卫星卫星在在运行运行时，所时，所需需向心力由向心力由地球对它的地球对它的万万有引力提供有引力提供，所以，所以轨道中轨道中心为地球球心。心为地球球心。可能可能可能可能不可能不可能可能可能规律规律6.6.赤道面赤道面经线面经线面纬线面纬线面第30页，讲稿共31张，创作于星期一感感谢谢大大家家观观看看第31页，讲稿共31张，创作于星期一