课件12张PPT。日地月系吉林省乾安县第七中学 131400 金迎时
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QQ:332323124乾安县第七中学物理组 1.知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源.
2.知道太阳与行星间引力的方向和表达式,知道牛顿运动定律在推导太阳与行星间引力时的作用.
3.知道万有引力定律的适用范围.
4.理解万有引力定律,会用万有引力定律解决简单的引力计算问题.
5.了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义.
1.利用开普勒三定律和向心力公式推导太阳对行星的引力.
2.根据太阳与行星“地位相同”和牛顿第三定律推导行星对太阳的引力,进而总结它们间的引力.
3.通过“月-地检验”验证引力的“平方反比”规律,体会万有引力定律的适用范围.
4.通过物体间引力的计算,掌握万有引力定律的应用.
学法指导课程目标 22018/11/20知识构建 什么力来维持行星绕太阳的运动呢?伽利略开普勒笛卡尔胡克开普勒行星的运动是太阳磁力吸引的缘故,磁力与距离成反比。伽利略行星的运动是“惯性”自行维持的。笛卡尔太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动。胡克行星的运动是太阳引力的缘故,并且引力大小与到太阳的距离二次方成反比。牛顿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。这就是说,使行星沿圆或椭圆运动,需要指向圆心或椭圆焦点的力,这个力应该就是太阳对它的引力。牛顿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建立模型太阳O太阳科学探究
追寻牛顿的足迹1.太阳与行星间的引力G为比例系数,与太阳、行星无关方向:沿着太阳与行星的连线写成等式科学探究
追寻牛顿的足迹2.月—地检验当时已知的一些量:
地表重力加速度:g = 9.8m/s2
地球半径: R = 6400×103m
月亮周期:T = 27.3天
月亮轨道半径:r ≈ 60R 牛顿的猜想:
苹果与月球受到的引力可能是同一种力!?计算验证: 数据表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力以及太阳与行星的间的引力是同一种力,且都遵从“与距离的二次方成反比”的关系.苹果落地、高处物体落地、月亮绕地旋转……这些现象引起了牛顿的沉思。科学探究
追寻牛顿的足迹3.推广 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r的二次方成反比 。G叫做引力常量,适用于任何两个物体理解:
1.公式适用于质点模型r指两质点的间距
2.匀质球体之间r指两球球心的间距
3.匀质球体和质点之间r指球心到质点的间距万有引力定律的几个特性
普遍性:万有引力不仅存在于星球间,任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力
相互性:两个物体间相互作用的引力是一对作用力与反作用力,它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上
宏观性:在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间,或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义.在微观世界里,粒子间的万有引力可以忽略不计.卡文迪许
(1731-1810)引力常量的测量卡文迪许扭称实验的意义
①证明了万有引力的存在,使万有引力定律进入了真正实用的时代;
②开创了微小量测量的先河,使科学放大思想得到推广;
③卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的人”
④G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.
课堂小结