(共26张PPT)
万有引力定律
1、开普勒第一定律(轨道定律)
2、开普勒第二定律(面积定律)
3、开普勒第三定律(周期定律)
a3
T2
= k
内容回顾
在自然界中,当以一定的初速度将物体抛出后,物体总会落到地面上。是什么原因?
既然是太阳与行星之间的引力使得行星不能飞离太阳,那么,太阳与地球之间的吸引力与地球吸引物体(苹果)的力是否是同一种力呢
即使在最高的建筑物上和最高的山顶上,都不会发现重力有明显的减弱,那么,这个力会不会延伸作用到月球上 拉住月球围绕地球运动?
上节课我们学习了,行星围绕太阳做近似的匀速圆周运动,圆周运动的向心力的谁提供的?这个又是什么力呢?
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: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、m2的乘积成正比、与它们之间的距离r的二次方成反比
公式:
其中G为引力常量,r为两物体的中心距离,m为物体的质量。
①严格地说,万有引力定律只适用于质点间的相互作用。
②对两个质量分布均匀的球体间相互作用,也可用此定律来计算。此时,r是两个球体球心间的距离。
③对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r为球心到质点间的距离。
④两个物体间距离远大于物体本身大小时,公式也近似适用,其中r为两物体质心间的距离.
万有引力定律适用的条件
⑴对于可以看做质点的物体,r为两个质点之间的距离.
⑵对于质量分布均匀的球体,r为两个球心之间的距离.
m1
m2
r
两物体的距离r指“哪两部分距离”?
对万有引力定律的理解
(1)普遍性:它存在于宇宙中任何有质量的物体之间,不管它们之间是否还有其他作用力。
(2)普适性:G是一个仅和m、r、F单位选择有关,而与物体性质无关的恒量。
(3)相互性:两物体间的相互引力,是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律。
(4)宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间,它的作用才有宏观的意义。
(5)特殊性:万有引力的大小只与它们的质量有关,与它们间的距离有关。与其他的因素均无关。
引力常量
卡文迪许扭秤实验
①数值: G=6.67×10-11 Nm2/kg2
②G值的物理含义:两个质量为1kg的物体相距1m时,它们之间万有引力为6.67×10-11 N
关于万有引力,下列说法中正确得是:( )
A. 万有引力只有在天体之间才体现出来
B.一个苹果由于其质量很小,它受到地球的万有引力几乎可以忽略
C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力
D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近
D
古人对天体运动存在哪些看法
“地心说”和“日心说”.
哥白尼提出的“日心说”能更完美地解释天体的运动.
“日心说”认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动.
下列说法正确的是 ( )
A、地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动
B、太阳是宇宙的中心,所有天体都绕太阳运动
C、太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动
D、“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的
D
关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的有( )
A.只适用于天体,不适用于地面的物体
B.只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体
C .只适用于质点,不适用于实际物体
D.适用于自然界中任何两个物体之间
D
关于万有引力的说法,正确的有( )
A.物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力
B.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
C.地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球的万有引力
D.F=Gm1m2/r2中的G是一个比例常数,是没有单位的
BC
某实心均匀球半径为R,质量为M,在球外壳离球面h高处有一质量为m的质点,则其万有引力大小为( )
A.GMm/R2
B.GMm/(R+h)2
C.GMm/h2
D.GMm/(R2+h2)
B
有两个大小相同的实心小铁球,它们紧靠在一起时,相互之间的万有引力为F,若换成两个半径为原来2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力是( )
A.2F B.4F
C.8F D.16F
D
要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法可采用的是( )
A. 使两个物体质量各减小一半,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. 使两物体的距离增为原来的2倍,质量不变
D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4
ABC
操场两边放着半径为r1、r2,质量分别为m1、m2的篮球和足球,两者的直线间距为r,这两球间的万有引力大小为( )
A. B.
C. D.无法判断
C
r
地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为mg,近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中,正确的是( )
A.离地面高度 R 处为4mg
B.离地面高度 R 处为
C.离地面高度 2R 处为
D.离地面高度 处为4mg
C
万有引力定律
引力常量:G=6.67×10-11 Nm2/kg2
课堂小结
THANKS
谢谢聆听