物理课件万有引力定律

1、 开普勒第一定律开普勒第一定律 （几何定律）（几何定律） 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳 处在所有椭圆的一个焦点上。 *开普勒第二定律开普勒第二定律 （面积定律）（面积定律） 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等 的时间内扫过相等的面积。 开普勒第三定律开普勒第三定律 （周期定律）（周期定律） 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二 次方的比值都相等。 R 开普勒定律回顾开普勒定律回顾 k T R 2 3 (一一)关于行星运动的各种动力学解释关于行星运动的各种动力学解释 17世纪前世纪前： 伽利略伽利略： 开普勒：开普勒： 胡克、胡克、 哈雷等哈雷等： 笛卡儿笛卡儿 （

2、法）（法）： 行星理所应当的做这种完美的圆周运动 一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物 体做圆周运动。 受到了来自太阳的类似与磁力的作用。 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在 行星上，使得行星绕太阳运动。 受到了太阳对它的引力，证明了如果行星 的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行 星到太阳的距离的二次方成反比。 我们再来认识一位伟大的科学家 牛顿(16431727)是英国著名的物理学家、数学 家和天文学家，是十七世纪最伟大的科学巨匠。 牛顿一生对科学事业所做的贡献，遍及物理学、 数学和天文学等领域。牛顿在物理学上最主要的 成就，是创立了经典力学的基本体系， 对于光 学，牛顿致力于光的颜色

3、和光的本性的研究，也 作出了重大贡献。牛顿在数学方面，总结和发展 了前人的工作，提出了“流数法”，建立了二项 式定理，创立了微积分。在天文学方面，牛顿发 现了万有引力定律，创制了反射望远镜，并且用 它初步观察到了行星运动的规律。 牛顿 1.推导:如果认为行星绕太阳作匀速圆周运动，那么谁来 提供向心力？ 太阳对行星的引力（F）为行星所受的向心力 若r是太阳和行星之间的距离，v是行 星运动的线速度，m是行星的质量。 那么： r v mF 2 22 3 2 )( 4 r m T r F (二二)万有引力定律的推导及其基本内容万有引力定律的推导及其基本内容 T r V 2 2 r mm F 2 3 T

4、 r 据开普勒三定律, 是个常量 得出结论: 22 3 2 )( 4 r m T r F 行星和太阳之间的引力跟行星的质量 成正比,跟行星到太阳距离的二次方成反比. 2 r m F 用 表示太阳的质量，由牛顿 第三定律得： m 2 r mm GF *其中G是一个引力常量。 （1）单位：N m2/kg2 （2）标准值：G=6.67259 x10-11N m2/kg2 常用值：G=6.67 x10-11 N m2/kg2 （3） 注意：与重力的符号区别开来 *对于距离的确定大致可以分为两种情况：对于距离的确定大致可以分为两种情况： a.若可以看做质点,则为两质点间距. b.对于不能视为质点,而质量

5、分布均匀的球体,应是两 球心间距. 2、引力的推广、引力的推广 牛顿还研究了月球绕地球的运转,发现这个引力也符 合此规律,同时许多不同的物体之间都有引力,都遵 循这一规律,从而牛顿将这一规律推广到自然界中任 意两个物体,得出了著名的万有引力定律 （三）万有引力定律的内容 自然界中任何两个物体都是互相吸引 的,引力的大小跟这两个物体的质量 成正比,跟它们的距离的二次方成反 比. 2 r mm GF 思考题思考题: 自然界任何两个物体都是吸引的,为什 么我们平时没有感觉到人与人间的万 有引力? 练习练习: 估算两个均为50kg的人,在相距1米时的万有引力 的大小. 17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认 识自然的历史上树立了一座里程碑。 在文化发展史上的重大意义：使人们建立了有能 力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思 想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。 万有引力定律的意义万有引力定律的意义 1.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4， 下列办法不可采用的是( ) A.使两物体的质量各减小一半，距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4， 距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不 变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4 练