高中物理精品課件-萬有引力定律

1、第二節(jié)第二節(jié) 萬有引力定律萬有引力定律授課人：張慧強(qiáng)授課人：張慧強(qiáng) 古交一中古交一中教學(xué)目的w1、了解萬有引力定律得出的思路和過程； w2、理解萬有引力定律的含義并會(huì)推導(dǎo)萬有引力定律； w3、掌握萬有引力定律，能解決簡(jiǎn)單的萬有引力問題； 教學(xué)重點(diǎn)：萬有引力定律思考：1、蘋果為什么會(huì)落地？2、月亮為什么繞著地球轉(zhuǎn)？3、行星為什么繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)？4、蘋果落地和行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是否有相同之處閱讀課本第一自然段，并思考問題。古代人們認(rèn)為天體做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)原因是什么？1717世紀(jì)前：世紀(jì)前：行星做得是完美而有神圣的圓周運(yùn)動(dòng)行星做得是完美而有神圣的圓周運(yùn)動(dòng)（無需什么動(dòng)因）（無需什么動(dòng)因）在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的

2、物質(zhì)作用在在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)胡克、哈雷等：胡克、哈雷等：受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力。證明了如果行受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力。證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比 伽利略：伽利略：（15641642）一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致天體做圓周運(yùn)動(dòng)致天體做圓周運(yùn)動(dòng) 開普勒：開普勒：（15711630）一定是受到了來自太陽(yáng)的類似于磁力的一定是受到了來自太陽(yáng)的類似于磁力的作用才做圓周運(yùn)動(dòng)作用才做圓周運(yùn)動(dòng) 笛

3、卡爾：笛卡爾：（1596165015961650）開普勒時(shí)代 但從開普勒第一定律知道，行星運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓形的，那么在橢圓軌道下這個(gè)引力大小是否還和距離成反比呢？牛頓是否證明了這一點(diǎn)呢？由于我們的數(shù)學(xué)能力有限，所以我們把牛頓在橢圓軌道下證明的問題簡(jiǎn)化為圓形軌道下來證明經(jīng)典物理學(xué)理論體系的建立者牛頓 牛頓的萬有引力定律牛頓的萬有引力定律1 1、發(fā)現(xiàn)過程、發(fā)現(xiàn)過程為了方便說明問題，我們把行星的橢圓軌道近似地看作圓形軌道：為了方便說明問題，我們把行星的橢圓軌道近似地看作圓形軌道：如果認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力如果認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F F應(yīng)為

4、行星所受的向心力，即應(yīng)為行星所受的向心力，即(r(r為太陽(yáng)到行星的距離，為太陽(yáng)到行星的距離，v v為行星的線速度為行星的線速度,m,m是行星的質(zhì)量）是行星的質(zhì)量）向引FF rvmF2向2rmF根據(jù)牛頓第三定律可知：根據(jù)牛頓第三定律可知：太陽(yáng)對(duì)行星的引力和行星對(duì)太陽(yáng)的引力是一對(duì)相互作用力，是同太陽(yáng)對(duì)行星的引力和行星對(duì)太陽(yáng)的引力是一對(duì)相互作用力，是同種性質(zhì)的力種性質(zhì)的力G為常量.在研究了許多不同物體間遵循同樣規(guī)律的引力后，牛頓進(jìn)一步把這個(gè)規(guī)律推廣到自然界中任意兩個(gè)物體之間，于1687年正式發(fā)表了萬有引力定律萬有引力定律2rmmGF 公式：公式：G為常量,叫做引力常量,適用于任何兩個(gè)物理.在數(shù)值上等

5、于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力引力常量標(biāo)準(zhǔn)值為：常用值為：rvmF2向kgmNG/1067. 6211 萬有引力定律是 17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一，第一次揭示 了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹立了一座里程碑。 在文化發(fā)展史上的重大意義：萬有引力定律使人們建立了有能 力理解天地間的各種事物的信心，解放了人們的思想，在科學(xué)文化的發(fā)展史上起了積極的推動(dòng)作用。請(qǐng)?jiān)偎伎迹?、萬有引力是否只存在于行星和天體之間呢？2、能否適用于行星和衛(wèi)星之間？3、萬有引力定律的適用范圍是什 么？ 萬有引力普遍存在于任意兩個(gè)有質(zhì)量的物體（太陽(yáng)和行星、行星和衛(wèi)星、地面上的物體）之間自然界中一般物體間的萬有引力很?。ㄟh(yuǎn)小于地球與物體間的萬有引力和物體間的其它作用力），因而可以忽略不計(jì)但考慮天體運(yùn)動(dòng)和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)問題時(shí)必須計(jì)算萬有引力，不僅因?yàn)檫@個(gè)力非常大，而且萬有引力提供了天體和衛(wèi)星做