7.2万有引力定律课件（16张PPT）

(共16张PPT)
万有引力定律
学习目标
（1）知道万有引力存在于任意两个物体之间，知道其表达式和适用范围
（2）理解万有引力定律的推导过程，认识在科学规律发现过程中大胆猜想与严格求证的重要性
（3）知道万有引力定律的发现使地球上的重物下落与天体运动完成了人类认识上的统一。
（4）会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。知道万有引力定律公式中的物理意义，了解引力常量Ｇ的测定在科学史上的重大意义。
牛顿：
以任何方式改变速度都需要力。这就是说，使行星沿圆或者椭圆运动，需要指向圆心的或者椭圆焦点的力，这个力是什么力，这个力的大小和方向是怎么样的呢？
阅读Ｐ49－Ｐ53
问题思考？
理论：
牛顿第二定律
开普勒第三定律
牛顿第三定律
推导过程：
证实：
月－地检验
思考与讨论：
　　已知自由落体加速度 为9.8 ，月球中心距离地球中心的距离为3.8×108m，月球公转周期为27.3d，约2.36×106s.根据这些数据，能否验证月地检验？
月球受到的向心加速度：
数据分析
地球半径：
月球绕地球公转周期：
地球表面重力加速度：
月球中心到地球中心距离：
以上数据牛顿时代已经可以精确测量：
万有引力定律
　　自然界中任何两个物体都是相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
G是比例系数，叫作引力常量
1、内容
2、公式
重要意义：
　　万有引力定律明确地向世人宣告：天上和地下的物体都遵循完全相同的科学法则；它向人们揭示：复杂运动的后面可能隐藏着简洁的科学规律。也是物理法则的普适性的体现。
引力常量
1. 牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但没有测出引力常量G.
2. 英国物理学家卡文迪什通过实验推算出引力常量G的值.通常情况下取Ｇ＝6.67×10-11Ｎ·㎡/㎏2。
思考：
　　既然任何物体间都存在着引力，可是为什么两个人接近时却感受不到呢？
假设两个质量50kg的同学相距0.5m时，我们粗略估算一下他们之间的万有引力约有多大？
　　一粒芝麻的质量大约是0.004 g，其重力约为4×10－5 N，是你和你同桌之间引力的40倍，所以我们察觉不到。
　　因此，两个物体离的近，进行受力分析时一般不考虑两者间的万有引力。除非是物体与天体、天体与天体间的相互作用。
对万有引力定律的理解
例1 　对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式 　　　 　　，下列说法正确的是(　　)
A．公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的
B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大
C．m1和m2所受引力大小总是相等的，而与m1、m2是否相等无关
D．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
ＡＣ
练 习　
1.下面关于行星与太阳间的引力的说法中，正确的是(　　)
A．行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力
B．行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关
C．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
D．行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星和太阳的距离成反比
2．对于万有引力定律的表达式　　　　 ,下列说法正确的是( 　　 )
A．公式中G为引力常量,它是由牛顿通过实验测得的
B．当r趋于零时,万有引力趋于无穷大
C．质量为m1、m2的物体之间的引力是一对平衡力
D．质量为m1、m2的物体之间的引力总是大小相等的
Ａ
Ｄ
万有引力定律的应用
例2 　一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的(　　)
A．0.25倍 B．0.5倍
C．2倍 D．4倍
Ｃ
　　1.如图所示，两球间的距离为r0.两球的质量分布均匀，质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，引力常量为G，则两球间的万有引力大小为（　　）
课堂练习
D
　　2.一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图3所示.已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d＝6r处有一质量为m2的质点，求：
(1)被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为多大？
(2)剩余部分对m2的万有引力为多大？
万有引力定律内容是什么？
课堂小结
物理之美　在于千变万化
物理之魅力　万变不离其宗