高中物理精品课件-万有引力定律

1、第二节第二节 万有引力定律万有引力定律授课人：张慧强授课人：张慧强 古交一中古交一中教学目的w1、了解万有引力定律得出的思路和过程； w2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律； w3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题； 教学重点：万有引力定律思考：1、苹果为什么会落地？2、月亮为什么绕着地球转？3、行星为什么绕着太阳转？4、苹果落地和行星绕太阳运动是否有相同之处阅读课本第一自然段，并思考问题。古代人们认为天体做圆周运动的动力学原因是什么？1717世纪前：世纪前：行星做得是完美而有神圣的圆周运动行星做得是完美而有神圣的圆周运动（无需什么动因）（无需什么动因）在行星的周围有旋转的

2、物质作用在在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动行星上，使得行星绕太阳运动胡克、哈雷等：胡克、哈雷等：受到了太阳对它的引力。证明了如果行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跟行星到太阳的距离的二次方成反比 伽利略：伽利略：（15641642）一切物体都有合并的趋势，这种趋势导一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动致天体做圆周运动 开普勒：开普勒：（15711630）一定是受到了来自太阳的类似于磁力的一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用才做圆周运动作用才做圆周运动 笛

3、卡尔：笛卡尔：（1596165015961650）开普勒时代 但从开普勒第一定律知道，行星运动的轨道是椭圆形的，那么在椭圆轨道下这个引力大小是否还和距离成反比呢？牛顿是否证明了这一点呢？由于我们的数学能力有限，所以我们把牛顿在椭圆轨道下证明的问题简化为圆形轨道下来证明经典物理学理论体系的建立者牛顿 牛顿的万有引力定律牛顿的万有引力定律1 1、发现过程、发现过程为了方便说明问题，我们把行星的椭圆轨道近似地看作圆形轨道：为了方便说明问题，我们把行星的椭圆轨道近似地看作圆形轨道：如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对行星的引力如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对行星的引力F F应为

4、行星所受的向心力，即应为行星所受的向心力，即(r(r为太阳到行星的距离，为太阳到行星的距离，v v为行星的线速度为行星的线速度,m,m是行星的质量）是行星的质量）向引FF rvmF2向2rmF根据牛顿第三定律可知：根据牛顿第三定律可知：太阳对行星的引力和行星对太阳的引力是一对相互作用力，是同太阳对行星的引力和行星对太阳的引力是一对相互作用力，是同种性质的力种性质的力G为常量.在研究了许多不同物体间遵循同样规律的引力后，牛顿进一步把这个规律推广到自然界中任意两个物体之间，于1687年正式发表了万有引力定律万有引力定律2rmmGF 公式：公式：G为常量,叫做引力常量,适用于任何两个物理.在数值上等

5、于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力引力常量标准值为：常用值为：rvmF2向kgmNG/1067. 6211 万有引力定律是 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：万有引力定律使人们建立了有能 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。请再思考：1、万有引力是否只存在于行星和天体之间呢？2、能否适用于行星和卫星之间？3、万有引力定律的适用范围是什 么？ 万有引力普遍存在于任意两个有质量的物体（太阳和行星、行星和卫星、地面上的物体）之间自然界中一般物体间的万有引力很小（远小于地球与物体间的万有引力和物体间的其它作用力），因而可以忽略不计但考虑天体运动和人造卫星运动问题时必须计算万有引力，不仅因为这个力非常大，而且万有引力提供了天体和卫星做