7.2万有引力定律 课件 (共21张PPT) —人教版（2019）高中物理必修第二册
文档属性
| 名称 | 7.2万有引力定律 课件 (共21张PPT) —人教版（2019）高中物理必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-09 10:55:48 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第2节 万有引力定律
目录
三、万有引力定律
二、月-地检验
一、行星与太阳之间的引力
行星的运动
“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕它的一切星球”
——哥白尼
一、行星与太阳之间的引力
行星为什么绕太阳做如此和谐而又有规律地椭圆运动？
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。
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。
开普勒
笛卡尔
胡克
一切物体都有合并的趋势。
科学足迹
科学足迹
牛顿 (1643—1727)
英国著名的物理学家
当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似同学这样的思考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。
牛顿在1676年给友人的信中写道：
如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。
建立模型
思考：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？
太阳
行星
a
太阳
行星
r
简化
把行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动
行星运动需要的力是哪个天体对它产生的力？
行星与太阳间的引力
m
日
太阳对行星产生力
研究F 与r 、m 的关系
向心力
开普勒第三定律
F 与r 、m 的关系
F与m成正比
F与r2成反比
引力F与太阳质量的关系
引力
牛顿第三定律
作用力=反作用力
月-地检验
当时，已能准确测量的量有：（即事实）
地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2
地球半径： R = 6.4×106m
月亮的公转周期：T =27.3天≈2.36×106s
月亮轨道半径： r =3.8×108m≈ 60R
请根据天文观测数据（事实）计算月球所在处的向心加速度：
两者十分接近，为牛顿的假想提供了有力的事实根据。
月——地检验表明：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力，是同一种性质的力。
万有引力定律：
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，引力的大小跟这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比。
2、公式
其中G=6.67×10-11N·m2/kg2——引力常量
引力常量
G=6.67×10－11 N·m2/kg2
G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。
一百多年后 ，英国物理学家卡文迪许用著名的扭秤实验比较准确的得出了G的数值。G通常取
人们又测量了多种物体间的引力，所得结果均相同，引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据。
拓展学习
引力常量的测量:放大法
我国华中科技大学引力中心团队在引力常量的测量中作出了 突出贡献，于2018年得到了当时最精确的引力常量G的值。
公式的适用条件：
1.万有引力存在于一切物体之间，但万有引力公式适用于质点间的引力大小的计算.r为质点间的距离，两物体的形状和大小对其间距的影响可忽略不计，r R;
2.两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用上述公式计算，且r为两球心间距离；
3.一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间的万有引力，r为球心到质点间的距离。
m1
m2
r
万有引力的性质：
1.普遍性
万有引力存在于任何两个有质量的物体之间,它是自然界中物质间基本的相互作用之一
2.宏观性
一般物体之间虽然存在万有引力，但是很小，只有天体与物体之间或天体之间万有引力才比较显著，因此，涉及天体运动时。才考虑万有引力
3.相互性
万有引力的作用是相互的，符合牛顿第三定律
4.独立性
两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，与周围有无其他物质无关
课堂小结
自然界中任何两个物体都相互吸引，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r的二次方成反比。
①G为引力常数，单位N·m2/kg2
②m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离。
③性质：普遍性、相互性、独立性
三、万有引力定律
一、行星与太阳间的引力
二、月—地检验
1.通过月—地检验结果表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律.一切物体都存在这样的引力，如图1，那么，为什么通常两个人(假设两人可看成质点，质量均为100 kg，相距1 m)间的万有引力我们却感受不到？（类似于：课本P54 1、2）
图1
答案：两个人之间的万有引力大小为
因引力很小地，所以通常感受不到。
2 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是
A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
D.引力常量的大小是牛顿首先测出来的，且约等于6.67×10－11 N·m2/kg2
√
B.对于m1与m2间的万有引力，质量大的受到的引力大
C.由知 ，两物体间距离r减小时（没有无限靠近），它们之间的引力增大
3 如图2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，则两球间的万有引力大小为
图2
√
解析：由万有引力定律的公式可知，r指两均匀球体球心间的距离，则以本题而言，即为r1+r2+r0
答案：D
第2节 万有引力定律
目录
三、万有引力定律
二、月-地检验
一、行星与太阳之间的引力
行星的运动
“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕它的一切星球”
——哥白尼
一、行星与太阳之间的引力
行星为什么绕太阳做如此和谐而又有规律地椭圆运动？
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。
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。
开普勒
笛卡尔
胡克
一切物体都有合并的趋势。
科学足迹
科学足迹
牛顿 (1643—1727)
英国著名的物理学家
当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似同学这样的思考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。
牛顿在1676年给友人的信中写道：
如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。
建立模型
思考：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？
太阳
行星
a
太阳
行星
r
简化
把行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动
行星运动需要的力是哪个天体对它产生的力？
行星与太阳间的引力
m
日
太阳对行星产生力
研究F 与r 、m 的关系
向心力
开普勒第三定律
F 与r 、m 的关系
F与m成正比
F与r2成反比
引力F与太阳质量的关系
引力
牛顿第三定律
作用力=反作用力
月-地检验
当时，已能准确测量的量有：（即事实）
地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2
地球半径： R = 6.4×106m
月亮的公转周期：T =27.3天≈2.36×106s
月亮轨道半径： r =3.8×108m≈ 60R
请根据天文观测数据（事实）计算月球所在处的向心加速度：
两者十分接近，为牛顿的假想提供了有力的事实根据。
月——地检验表明：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力，是同一种性质的力。
万有引力定律：
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，引力的大小跟这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比。
2、公式
其中G=6.67×10-11N·m2/kg2——引力常量
引力常量
G=6.67×10－11 N·m2/kg2
G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。
一百多年后 ，英国物理学家卡文迪许用著名的扭秤实验比较准确的得出了G的数值。G通常取
人们又测量了多种物体间的引力，所得结果均相同，引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据。
拓展学习
引力常量的测量:放大法
我国华中科技大学引力中心团队在引力常量的测量中作出了 突出贡献，于2018年得到了当时最精确的引力常量G的值。
公式的适用条件：
1.万有引力存在于一切物体之间，但万有引力公式适用于质点间的引力大小的计算.r为质点间的距离，两物体的形状和大小对其间距的影响可忽略不计，r R;
2.两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用上述公式计算，且r为两球心间距离；
3.一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间的万有引力，r为球心到质点间的距离。
m1
m2
r
万有引力的性质：
1.普遍性
万有引力存在于任何两个有质量的物体之间,它是自然界中物质间基本的相互作用之一
2.宏观性
一般物体之间虽然存在万有引力，但是很小，只有天体与物体之间或天体之间万有引力才比较显著，因此，涉及天体运动时。才考虑万有引力
3.相互性
万有引力的作用是相互的，符合牛顿第三定律
4.独立性
两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，与周围有无其他物质无关
课堂小结
自然界中任何两个物体都相互吸引，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r的二次方成反比。
①G为引力常数，单位N·m2/kg2
②m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离。
③性质：普遍性、相互性、独立性
三、万有引力定律
一、行星与太阳间的引力
二、月—地检验
1.通过月—地检验结果表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律.一切物体都存在这样的引力，如图1，那么，为什么通常两个人(假设两人可看成质点，质量均为100 kg，相距1 m)间的万有引力我们却感受不到？（类似于：课本P54 1、2）
图1
答案：两个人之间的万有引力大小为
因引力很小地，所以通常感受不到。
2 关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是
A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力
D.引力常量的大小是牛顿首先测出来的，且约等于6.67×10－11 N·m2/kg2
√
B.对于m1与m2间的万有引力，质量大的受到的引力大
C.由知 ，两物体间距离r减小时（没有无限靠近），它们之间的引力增大
3 如图2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，则两球间的万有引力大小为
图2
√
解析：由万有引力定律的公式可知，r指两均匀球体球心间的距离，则以本题而言，即为r1+r2+r0
答案：D