物理人教版（2019）必修第二册7.2万有引力定律（共18张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册7.2万有引力定律（共18张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-29 07:49:34 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第七单元 万有引力与宇宙航行
7.2万有引力定律
复习回顾
开普勒第一定律——轨道定律
所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;
对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
所有行星的椭圆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。
开普勒第二定律——面积定律
是什么力支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？
行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。
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。
一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。
胡克
伽利略
行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ，与距离成反比。
开普勒
笛卡尔
科学家们的思考
牛顿
牛顿在前人对惯性研究的基础上，开始思考“物体怎样才会不沿直线运动”这一问题，他的回答是：以任何方式改变速度，都需要力。使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该是太阳对它的引力。
科学家们的思考
自主学习49-51页
思考下列问题：
问题1.太阳与行星间引力的方向是什么方向
问题2.引力大小与可能什么因素有关
问题3.我们要通过天文观测验证上述因素，可以利用那些公式和定理
问题4.为什么苹果从树上脱落时会落向地面，而没有飞向空中？
问题5.在地面附近，物体受到重力的作用，那么月球呢？太阳呢？
问题6.如果月球与地球之间的力和使苹果下落的力是同一种力吗？能否证明？
（1）若已知质量为m的某行星绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为r，线速度为v，求太阳对行星的向心力。
一、行星与太阳的引力
（2）天文观测可得到行星的公转周期T，线速度v与公转周期T的关系是怎样的？写出用公转周期T表示的向心力的表达式。
合作探究
（3）不同行星的公转周期是不同的，引力跟太阳与行星间的距离关系的表达式中不应出现周期T， 如何消去周期T
结论：
（2）行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.
F
太阳
Fˊ
一、行星与太阳的引力
（1）太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.即
精讲解疑
G为比例系数，与太阳、行星无关。
（3）太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比.方向：沿着太阳与行星间的连线
作用力和反作用力
一、行星与太阳的引力
结论：
精讲解疑
为什么月球也不会飞离地球呢？
月球和地球之间存在引力
什么力使得苹果不能离开地球
地球与苹果的引力？
重力？
二、月-地检验
问题6.如果月球与地球之间的力和使苹果下落的力是同一种力吗？能否证明？
合作探究
1. 地球和月球之间的吸引力：
2. 地球和苹果之间的吸引力：
地球半径 R = 6.4×106m
当时可以利用的数据有：
地表重力加速度 g = 9.8m/s2
月地距离 r ≈ 60R=3.84×108m
月球周期 T = 27.3天 ≈ 2.36×106 s
苹果做自由落体运动：
g = 9.8m/s2
月球做匀速圆周运动：
合作探究
数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！
我们的思想还可以更加解放！
是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢
二、月-地检验
精讲解疑
3.公式：
1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量 m1和m2 的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比.
2.方向：在两物体的连线上.
三、万有引力定律
精讲解疑
4．万有引力定律的适用条件：
（1）万有引力定律公式适用于质点之间的引力大小的计算。
（2）对于实际物体间的相互作用，物体间的距离远远大于物体本身的大小时也适用。
（3）两个质量分布均匀的球体间的引力大小可用万有引力定律公式求解，公式中的r为两球心之间的距离。
某同学认为两只小猫距离非常近时，根据公式F= 得出：r→0时，F→∞。你认为这位同学的想法正确吗？为什么？
思考与讨论
5．万有引力定律的特性：
（1）普遍性：万有引力存在于宇宙中任何有质量的物体之间。
（2）相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合力的相互作用。
（3）宏观性：天体间万有引力较大，它是支配天体运动的原因。地面物体间、微观粒子间的万有引力微小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计。
（4）特殊性：两个物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，与它们之间的距离有关，与所在空间的性质无关。
三、万有引力定律
精讲解疑
三、万有引力定律
6.万有引力定律的意义：
揭示了地面上物体运动的规律和天体上物体的运动遵从同一规律，让人们认识到天体上物体的运动规律也是可以认识的,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心, 对后来的物理学、天文学的发展具有深远的影响。
精讲解疑
三、万有引力定律
7.牛顿的遗憾：
牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但却无法算出两个天体之间万有引力的大小，因为他不知道引力常量G的值。
四、引力常量
1.引力常量G的测定：卡文迪许扭秤装置
卡文迪许
2.引力常量单位与大小
（1）单位：
（2）大小：
四、引力常量
3.引力常量数值测定的意义
引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据。
第七单元 万有引力与宇宙航行
7.2万有引力定律
复习回顾
开普勒第一定律——轨道定律
所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;
对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
所有行星的椭圆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。
开普勒第二定律——面积定律
是什么力支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？
行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。
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。
一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。
胡克
伽利略
行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ，与距离成反比。
开普勒
笛卡尔
科学家们的思考
牛顿
牛顿在前人对惯性研究的基础上，开始思考“物体怎样才会不沿直线运动”这一问题，他的回答是：以任何方式改变速度，都需要力。使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该是太阳对它的引力。
科学家们的思考
自主学习49-51页
思考下列问题：
问题1.太阳与行星间引力的方向是什么方向
问题2.引力大小与可能什么因素有关
问题3.我们要通过天文观测验证上述因素，可以利用那些公式和定理
问题4.为什么苹果从树上脱落时会落向地面，而没有飞向空中？
问题5.在地面附近，物体受到重力的作用，那么月球呢？太阳呢？
问题6.如果月球与地球之间的力和使苹果下落的力是同一种力吗？能否证明？
（1）若已知质量为m的某行星绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为r，线速度为v，求太阳对行星的向心力。
一、行星与太阳的引力
（2）天文观测可得到行星的公转周期T，线速度v与公转周期T的关系是怎样的？写出用公转周期T表示的向心力的表达式。
合作探究
（3）不同行星的公转周期是不同的，引力跟太阳与行星间的距离关系的表达式中不应出现周期T， 如何消去周期T
结论：
（2）行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.
F
太阳
Fˊ
一、行星与太阳的引力
（1）太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.即
精讲解疑
G为比例系数，与太阳、行星无关。
（3）太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比.方向：沿着太阳与行星间的连线
作用力和反作用力
一、行星与太阳的引力
结论：
精讲解疑
为什么月球也不会飞离地球呢？
月球和地球之间存在引力
什么力使得苹果不能离开地球
地球与苹果的引力？
重力？
二、月-地检验
问题6.如果月球与地球之间的力和使苹果下落的力是同一种力吗？能否证明？
合作探究
1. 地球和月球之间的吸引力：
2. 地球和苹果之间的吸引力：
地球半径 R = 6.4×106m
当时可以利用的数据有：
地表重力加速度 g = 9.8m/s2
月地距离 r ≈ 60R=3.84×108m
月球周期 T = 27.3天 ≈ 2.36×106 s
苹果做自由落体运动：
g = 9.8m/s2
月球做匀速圆周运动：
合作探究
数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！
我们的思想还可以更加解放！
是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢
二、月-地检验
精讲解疑
3.公式：
1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量 m1和m2 的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比.
2.方向：在两物体的连线上.
三、万有引力定律
精讲解疑
4．万有引力定律的适用条件：
（1）万有引力定律公式适用于质点之间的引力大小的计算。
（2）对于实际物体间的相互作用，物体间的距离远远大于物体本身的大小时也适用。
（3）两个质量分布均匀的球体间的引力大小可用万有引力定律公式求解，公式中的r为两球心之间的距离。
某同学认为两只小猫距离非常近时，根据公式F= 得出：r→0时，F→∞。你认为这位同学的想法正确吗？为什么？
思考与讨论
5．万有引力定律的特性：
（1）普遍性：万有引力存在于宇宙中任何有质量的物体之间。
（2）相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合力的相互作用。
（3）宏观性：天体间万有引力较大，它是支配天体运动的原因。地面物体间、微观粒子间的万有引力微小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计。
（4）特殊性：两个物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，与它们之间的距离有关，与所在空间的性质无关。
三、万有引力定律
精讲解疑
三、万有引力定律
6.万有引力定律的意义：
揭示了地面上物体运动的规律和天体上物体的运动遵从同一规律，让人们认识到天体上物体的运动规律也是可以认识的,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心, 对后来的物理学、天文学的发展具有深远的影响。
精讲解疑
三、万有引力定律
7.牛顿的遗憾：
牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但却无法算出两个天体之间万有引力的大小，因为他不知道引力常量G的值。
四、引力常量
1.引力常量G的测定：卡文迪许扭秤装置
卡文迪许
2.引力常量单位与大小
（1）单位：
（2）大小：
四、引力常量
3.引力常量数值测定的意义
引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据。