万有引力定律
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课件25张PPT。走入物理课堂万有引力定律是怎样发现的_____________________________________________Newton’s Law of Universal Gravitation高一物理组儿时的歌谣：太阳大地球小，地球绕着太阳跑 ；
地球大月亮小，月亮绕着地球跑。儿时的歌谣：太阳大地球小，地球绕着太阳跑 ；
地球大月亮小，月亮绕着地球跑。人们对行星运动规律的原因的认识发展过程：开 普 勒 认为：行星绕太阳运动的过程中，意识到太阳 有一种力支配着行星的运动。笛 卡 尔 认为：“旋涡”假说，行星运动是因为在行星周 围有旋转的物质（以太）作用于行星。布 利 奥 认为：首先提出平方反比假设。吉尔伯特 认为：行星是依靠太阳发出的磁力维持着绕日 运动的。胡克、哈雷认为：行星绕太阳运动是因为受太阳对它的 引力，甚至证明了行星的轨道若是圆形 的，行星受到的引力大小跟它到太阳的 距离的二次方成反比。 自然界和自然规律隐藏在黑暗中。上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都是光明。
——蒲伯艾萨克·牛顿
ISSAC NEWTON
（1642-1727）伦敦，1665年
黑死病流行，超过10万人死亡……剑桥大学暂时关闭，牛顿回到了他位于英格兰林肯郡沃尔索普（Woolsthorpe）的家中，时年23岁……1666年，秋天傍晚…… 不仅苹果被地球吸引着、月亮也被吸引着而且行星都被太阳吸引着，而且天体之间普遍的存在着相互吸引的力。 他进而提出，任何两个物体间都存在着相互吸引的力。 课本P84图5-5中的苹果和月亮都有加速度吗？为什么月亮没有掉下来？问题探究:前进道路上的困难： 为什么牛顿之前或牛顿同时代的科学家不能把引力问题彻底解决呢？ 行星沿椭圆轨道运动，速度的大小、方向不断地发生变化，如何解决这种变化的曲线运动问题，当时缺乏相应的数学工具。困难之一：困难之二： 天体是一个庞然大物，如果认为物体间有引力，那么如何计算由天体各部分对行星产生的力的效果呢？当时同样缺乏理论上的工具。困难之三： 如果天体间是相互吸引的，那么在众多天体共存的太阳系中，如何解决它们之间相互干扰这一复杂的问题呢？困难一：对于变速运动，牛顿利用他发明的微积分 方法，越过了变速运动的障碍。困难二：它运用模型，提出了质点的概念，并通微 积分运算的论证，把庞大天体的质量集中 于球心计算出了天体间引力的总效果。困难三：牛顿大胆的撇开其他天体的作用不计，只 考虑太阳对行星的作用——合力的简化是 他不受干扰的直达问题的本质 。解决的方案：万有引力定律： 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的两次方成反比。1、内容G = 6.67×10-11N·m2/kg2其中G 是一个常量，叫引力常量2、表达式 很多科学家都对行星运动的原因进行了猜想，牛顿也做了猜想，那么谁的猜想对呢？ 我们又怎样验证万有引力定律的正确性呢？ 请你设计方案！？有两组数据：
1、已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球的半径为r地，地月间的距离为r地月=60r地 2、根据天文观测，月球绕地球运动的周期T=27.3d,地球与月球间距离r地月=3.85x108m。请根据这两组数据验证引力公式的可靠性。 解析：根据牛顿的万有引力公式，对“地--月系统”和地面上的物体分别可得到：G =m月 a月M地m月r地月2G =m物a物= m物gM地m物r地2两式相比，得月球绕地球运动的向心加速度为：两者结果完全相符，这表明我们的引力公式是可靠的！案例分析： 最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射许多探测器。成为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星。已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍。探测器在地球表面和火星表面所受引力的比值是多少？ 17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。 在文化发展史上的重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。万有引力定律的意义通过本课的学习你都学到了那些知识？利用这些知识能够解决那些生活中的哪些实际问题
想一想、议一议?小结:
1、本节重点学习了万有引力定律并且了解了万有引力定律的发 现过程，我们感受到了物理学研究思想与方法的魅力。
2、体会到了数学工具和研究方法的重要性。
3、知道了万有引力定律是自然界中最基本最普遍的规律。课下探究： 1、如果把行星沿椭圆轨道的运动简化成匀速圆周运动，怎样利用圆周运动的公式和开普勒三定律来推导万有引力定律？ 2、利用信息课，在网上查阅有关万有引力定律发现过程中的史料、轶闻、故事。并相互交流。谢谢大家
地球大月亮小，月亮绕着地球跑。儿时的歌谣：太阳大地球小，地球绕着太阳跑 ；
地球大月亮小，月亮绕着地球跑。人们对行星运动规律的原因的认识发展过程：开 普 勒 认为：行星绕太阳运动的过程中，意识到太阳 有一种力支配着行星的运动。笛 卡 尔 认为：“旋涡”假说，行星运动是因为在行星周 围有旋转的物质（以太）作用于行星。布 利 奥 认为：首先提出平方反比假设。吉尔伯特 认为：行星是依靠太阳发出的磁力维持着绕日 运动的。胡克、哈雷认为：行星绕太阳运动是因为受太阳对它的 引力，甚至证明了行星的轨道若是圆形 的，行星受到的引力大小跟它到太阳的 距离的二次方成反比。 自然界和自然规律隐藏在黑暗中。上帝说，让牛顿出生吧！于是一切都是光明。
——蒲伯艾萨克·牛顿
ISSAC NEWTON
（1642-1727）伦敦，1665年
黑死病流行，超过10万人死亡……剑桥大学暂时关闭，牛顿回到了他位于英格兰林肯郡沃尔索普（Woolsthorpe）的家中，时年23岁……1666年，秋天傍晚…… 不仅苹果被地球吸引着、月亮也被吸引着而且行星都被太阳吸引着，而且天体之间普遍的存在着相互吸引的力。 他进而提出，任何两个物体间都存在着相互吸引的力。 课本P84图5-5中的苹果和月亮都有加速度吗？为什么月亮没有掉下来？问题探究:前进道路上的困难： 为什么牛顿之前或牛顿同时代的科学家不能把引力问题彻底解决呢？ 行星沿椭圆轨道运动，速度的大小、方向不断地发生变化，如何解决这种变化的曲线运动问题，当时缺乏相应的数学工具。困难之一：困难之二： 天体是一个庞然大物，如果认为物体间有引力，那么如何计算由天体各部分对行星产生的力的效果呢？当时同样缺乏理论上的工具。困难之三： 如果天体间是相互吸引的，那么在众多天体共存的太阳系中，如何解决它们之间相互干扰这一复杂的问题呢？困难一：对于变速运动，牛顿利用他发明的微积分 方法，越过了变速运动的障碍。困难二：它运用模型，提出了质点的概念，并通微 积分运算的论证，把庞大天体的质量集中 于球心计算出了天体间引力的总效果。困难三：牛顿大胆的撇开其他天体的作用不计，只 考虑太阳对行星的作用——合力的简化是 他不受干扰的直达问题的本质 。解决的方案：万有引力定律： 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的两次方成反比。1、内容G = 6.67×10-11N·m2/kg2其中G 是一个常量，叫引力常量2、表达式 很多科学家都对行星运动的原因进行了猜想，牛顿也做了猜想，那么谁的猜想对呢？ 我们又怎样验证万有引力定律的正确性呢？ 请你设计方案！？有两组数据：
1、已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2，地球的半径为r地，地月间的距离为r地月=60r地 2、根据天文观测，月球绕地球运动的周期T=27.3d,地球与月球间距离r地月=3.85x108m。请根据这两组数据验证引力公式的可靠性。 解析：根据牛顿的万有引力公式，对“地--月系统”和地面上的物体分别可得到：G =m月 a月M地m月r地月2G =m物a物= m物gM地m物r地2两式相比，得月球绕地球运动的向心加速度为：两者结果完全相符，这表明我们的引力公式是可靠的！案例分析： 最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射许多探测器。成为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星。已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍。探测器在地球表面和火星表面所受引力的比值是多少？ 17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。 在文化发展史上的重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。万有引力定律的意义通过本课的学习你都学到了那些知识？利用这些知识能够解决那些生活中的哪些实际问题
想一想、议一议?小结:
1、本节重点学习了万有引力定律并且了解了万有引力定律的发 现过程，我们感受到了物理学研究思想与方法的魅力。
2、体会到了数学工具和研究方法的重要性。
3、知道了万有引力定律是自然界中最基本最普遍的规律。课下探究： 1、如果把行星沿椭圆轨道的运动简化成匀速圆周运动，怎样利用圆周运动的公式和开普勒三定律来推导万有引力定律？ 2、利用信息课，在网上查阅有关万有引力定律发现过程中的史料、轶闻、故事。并相互交流。谢谢大家