高中物理 3.2 万有引力定律课件 教科版必修2

万有引力定律 第2节万有引力定律 一 天体究竟做怎样的运动 地心说 和 日心说 1 地心说 托勒玫 90 168 ClaudiusPeolemy 在古代 以希腊亚里士多德为代表 认为地球是宇宙的中心 其它天体则以地球为中心 在不停地运动 这种观点 就是 地心说 公元二世纪 天文学家托勒密 把当时天文学知识总结成宇宙的地心体系 发展完善了 地心说 描绘了一个复杂的天体运动图象 第2节万有引力定律 托勒玫认为 行星P在以C点为中心的轨道上做匀速圆周运动的同时 圆心C点也沿以O点为圆心的轨道相对于离地球不远的Q点做匀速圆周运动 这两种运动的复合 构成了行星的运动 地心说 行星运行图 第2节万有引力定律 2 日心说 哥白尼 1473 1543 NicolausCopernicus 波兰天文学家哥白尼经过近四年的观测和计算 于1543年出版了 天体运行论 正式提出 日心说 日心说 认为 太阳不动 处于宇宙的中心 地球和其它行星公转还同时自转 日心说 对天体的描述大为简化 同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限 是一项真正的科学革命 第2节万有引力定律 日心说 和宗教的主张是相反的 为宣传和捍卫这个学说 意大利学者布鲁诺被宗教裁判所活活烧死 伽利略受到残酷的迫害 后人把历史上这桩勇敢的壮举形容为 哥白尼拦住了太阳 推动了地球 日心说 行星运行图 第2节万有引力定律 十七世纪 德国人开普勒在 日心说 的基础上 整理了他的老师 丹麦人第谷20多年观测行星运动的数据后 经过四年艰苦计算 总结了关于行星运动的三条规律 即 3 开普勒行星运动定律 开普勒 1571 1630 JoanhesKepler 开普勒第一定律 椭圆轨道定律 所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动 太阳在这些椭圆的一个焦点上 开普勒第二定律 对任意行星来说 他与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 开普勒第三定律 行星绕太阳运动轨道半长轴的立方与运动周期的平方成正比 第2节万有引力定律 二 万有引力定律的发现 1 科学家对行星运动原因的各种猜想 2 牛顿总结了地球对地面上的物体的引力 太阳对行星的引力 以及行星对卫星的引力 都遵守相同的规律 是同一性质的力 牛顿把这种引力规律做了推广 在1687年发表了万有引力定律 3 万有引力定律内容 任何两个物体都是相互吸引的 引力的大小与两个物体的乘积成正比 与他们的距离的平方成反比 其数学表达式为 第2节万有引力定律 万有引力定律 说明 1 m1和m2表示两个物体的质量 r表示他们的距离 2 G为引力常数 G 6 67 10 11N m2 kg2G的物理意义 两质量各为1kg的物体相距1m时万有引力的大小 说明 万有引力定律的 普遍性 相互性 宏观性 特殊性 适用条件 注意 万有引力公式适用于可视为质点的物体 r 质点间的距离 球心距 第2节万有引力定律 引力常数的测定 卡文迪许扭秤 G 6 67 10 11N m2 kg2 第2节万有引力定律 引力常量的物理意义 它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力 万有引力定律的适用条件 适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用 两物体为均匀球体时 r为两球心间的距离 万有引力定律发现的重要意义 万有引力定律的发现 对物理学 天文学的发展具有深远的影响 它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来 在科学文化发展上起到了积极的推动作用 解放了人们的思想 给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心 人们有能力理解天地间的各种事物 第2节万有引力定律 几种引力的比较 第2节万有引力定律 例题 如图所示 在距一个质量为M 半径为R 密度均匀的球体表面R处 有一个质量为m的质点 此时M对m的万有引力为F1 当从M中挖去如图所示半径为R 2的球体时 剩下部分对m的万有引力为F2 则F1与F2的比为多少 答案 9 7 第2节万有引力定