6.3 万有引力定律 （共32张PPT）
文档属性
| 名称 | 6.3 万有引力定律 （共32张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-03-08 12:38:03 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
万有引力定律
_____________________________________________
Newton’s Law of Universal Gravitation
复习：太阳与行星间引力的提出：
开普勒第三定律
牛顿第三定律
牛顿本人超凡的数学能力
开普勒三定律
知识回顾
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;
开普勒第二定律——面积定律
对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
所有行星的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.
得出结论:
太阳与行星之间的引力大小,跟太阳的质量、行星的质量成正比,跟两者距离的二次方成反比.
设想：是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球吸引物体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗？还有，月球能够绕地球运转，说明月球与地球之间也一定存在着相互作用力，这个拉住月球使它绕地球运转的力与地球对物体的引力是同一种力吗？
一个关于苹果落地的故事
1666年夏末一个温暖的夜晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲的花园，坐在一棵树下，开始埋头读书。
当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一个历史上最著名的苹果落了下来，正好打在23岁的牛顿头上。恰巧在这天，牛顿正苦苦思考着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上？又是什么力量使行星保持在环绕太阳运行的轨道上？为什么这个打中他脑袋的苹果会坠落到地上？于是…….
一个伟大的定律——万有引力定律诞生了！
月地检验
检验目的：
地球和其周围物体之间的吸引力是否也遵守平方反比律．
检验原理：
根据牛顿第二定律，知：
以上是通过受力来求出加速度，我们能否根据运动来求月球的加速度呢？
由圆周运动知识我们知道可以用三种方法
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2
地球半径：R=6400×103m
月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s
月球轨道半径：r=3.84×108m ≈60R
求：月球绕地球的向心加速度 ？
月地检验
月地检验
根据向心加速度公式,有：
=2.72×10-3m/s2
即：
2、 万有引力定律
(2)万有引力定律表达式：
【说明】
（1）.m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离，
（2）.G为引力常数。
【说明】万有引力定律的：
①普遍性；②相互性；③宏观性；
(1)万有引力定律内容——自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与他们的距离的二次方成反比
G的单位N·m2/kg2
万有引力定律的适用条件：
适用于两个质点或者两个匀质球体之间
3、引力常数的测定——卡文迪许扭秤
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。
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
1、实验原理：力矩平衡，即引力矩=扭转力矩
2、科学方法：放大法
3、测定引力常量的意义
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
4、引力常量：G=6.67×10－11 N·m2/kg2
两次放大及等效的思想 ：
(1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映
(2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映
A、证明了万有引力的存在
B、开创了测量弱力的新时代
C、使得万有引力定律有了真正的实用价值
(卡文迪许被称为能称出地球质量的人)
一粒芝麻重的几千分之一!!!
为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？
粗略计算:
两个质量为50kg，相距0.5m的物体之间的引力？
几种引力的比较
万有引力定律发现的重要意义
万有引力定律的发现，对物理学和天文学的发展具有深远的影响。它在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。在科学文化的发展上起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心。
(1)万有引力定律的发现, 是17世纪自然科学最伟大的成果之一. 把地面上物体运动的规律和天体的运动规律统一了起来。
(2)万有引力定律的发现, 对以后物理学的发展和天文学的发展具有深远的影响, 它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律。
(3)万有引力定律的发现, 解放了人们的思想，对科学文化的发展起到了积极的推动作用。
意义：
4、分析:万有引力和重力的区别
可见，g与R是有关系的
可见，g与h是有关系的
在地球表面或在地表附近,可近似认为重力等于万有引力
巩固练习
两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F。若半径为原来两倍的实心大铁球紧靠在一起时，则它们之间的万有引力为：（）
A 4F
B 2F
C F
D 16F
D
1. 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
课堂练习
ABC
2. 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
课堂练习
C
r
3. 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（ ）4
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
课堂练习
C
如图所示，两球的半径分别为r1和r2，均小于r，两球质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（ ）A．Gm1m2/r2 B．Gm1m2/r12 C．Gm1m2/(r1＋r2)2 D．Gm1m2/(r1＋r2＋r)2
D
对于万有引力定律的表述式，下列说法中正确的是 ( )
A、公式中G为引力常量，它是由实验测得 的，而不是人为规定的
B、当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
C、m1与m2受到的引力大小总是相等的， 方向相反，是一对平衡力
D、m1与m2受到的引力大小总足相等的， 而与m1、m2 是否相等无关
AD
设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，即，那么k的大小决定于（ ）
A、只与行星质量有关 B、只与恒星质量有关
C、与行星及恒星的质量都有关 D、与恒星的质量及行星的速率有关
B
如下图所示，在半径R＝20cm、质量M＝168kg的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为要，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量m＝1kg、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是d＝2m，试求它们之间的相互吸引力．
F1＝F－F2＝2.41×10－9N
火星的半径是地球半径的一半, 火星的质量约为地球质量的九分之一；那么地球表面50kg的物体受到地球的引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的多少倍？
谢谢观赏!
万有引力定律
_____________________________________________
Newton’s Law of Universal Gravitation
复习：太阳与行星间引力的提出：
开普勒第三定律
牛顿第三定律
牛顿本人超凡的数学能力
开普勒三定律
知识回顾
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;
开普勒第二定律——面积定律
对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
所有行星的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.
得出结论:
太阳与行星之间的引力大小,跟太阳的质量、行星的质量成正比,跟两者距离的二次方成反比.
设想：是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球吸引物体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗？还有，月球能够绕地球运转，说明月球与地球之间也一定存在着相互作用力，这个拉住月球使它绕地球运转的力与地球对物体的引力是同一种力吗？
一个关于苹果落地的故事
1666年夏末一个温暖的夜晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲的花园，坐在一棵树下，开始埋头读书。
当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一个历史上最著名的苹果落了下来，正好打在23岁的牛顿头上。恰巧在这天，牛顿正苦苦思考着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上？又是什么力量使行星保持在环绕太阳运行的轨道上？为什么这个打中他脑袋的苹果会坠落到地上？于是…….
一个伟大的定律——万有引力定律诞生了！
月地检验
检验目的：
地球和其周围物体之间的吸引力是否也遵守平方反比律．
检验原理：
根据牛顿第二定律，知：
以上是通过受力来求出加速度，我们能否根据运动来求月球的加速度呢？
由圆周运动知识我们知道可以用三种方法
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2
地球半径：R=6400×103m
月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s
月球轨道半径：r=3.84×108m ≈60R
求：月球绕地球的向心加速度 ？
月地检验
月地检验
根据向心加速度公式,有：
=2.72×10-3m/s2
即：
2、 万有引力定律
(2)万有引力定律表达式：
【说明】
（1）.m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离，
（2）.G为引力常数。
【说明】万有引力定律的：
①普遍性；②相互性；③宏观性；
(1)万有引力定律内容——自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与他们的距离的二次方成反比
G的单位N·m2/kg2
万有引力定律的适用条件：
适用于两个质点或者两个匀质球体之间
3、引力常数的测定——卡文迪许扭秤
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。
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
1、实验原理：力矩平衡，即引力矩=扭转力矩
2、科学方法：放大法
3、测定引力常量的意义
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
4、引力常量：G=6.67×10－11 N·m2/kg2
两次放大及等效的思想 ：
(1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映
(2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映
A、证明了万有引力的存在
B、开创了测量弱力的新时代
C、使得万有引力定律有了真正的实用价值
(卡文迪许被称为能称出地球质量的人)
一粒芝麻重的几千分之一!!!
为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？
粗略计算:
两个质量为50kg，相距0.5m的物体之间的引力？
几种引力的比较
万有引力定律发现的重要意义
万有引力定律的发现，对物理学和天文学的发展具有深远的影响。它在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。在科学文化的发展上起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心。
(1)万有引力定律的发现, 是17世纪自然科学最伟大的成果之一. 把地面上物体运动的规律和天体的运动规律统一了起来。
(2)万有引力定律的发现, 对以后物理学的发展和天文学的发展具有深远的影响, 它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律。
(3)万有引力定律的发现, 解放了人们的思想，对科学文化的发展起到了积极的推动作用。
意义：
4、分析:万有引力和重力的区别
可见，g与R是有关系的
可见，g与h是有关系的
在地球表面或在地表附近,可近似认为重力等于万有引力
巩固练习
两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时，它们之间的万有引力为F。若半径为原来两倍的实心大铁球紧靠在一起时，则它们之间的万有引力为：（）
A 4F
B 2F
C F
D 16F
D
1. 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
课堂练习
ABC
2. 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
课堂练习
C
r
3. 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（ ）4
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
课堂练习
C
如图所示，两球的半径分别为r1和r2，均小于r，两球质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（ ）A．Gm1m2/r2 B．Gm1m2/r12 C．Gm1m2/(r1＋r2)2 D．Gm1m2/(r1＋r2＋r)2
D
对于万有引力定律的表述式，下列说法中正确的是 ( )
A、公式中G为引力常量，它是由实验测得 的，而不是人为规定的
B、当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大
C、m1与m2受到的引力大小总是相等的， 方向相反，是一对平衡力
D、m1与m2受到的引力大小总足相等的， 而与m1、m2 是否相等无关
AD
设行星绕恒星的运动轨道是圆，则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数，即，那么k的大小决定于（ ）
A、只与行星质量有关 B、只与恒星质量有关
C、与行星及恒星的质量都有关 D、与恒星的质量及行星的速率有关
B
如下图所示，在半径R＝20cm、质量M＝168kg的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为要，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量m＝1kg、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是d＝2m，试求它们之间的相互吸引力．
F1＝F－F2＝2.41×10－9N
火星的半径是地球半径的一半, 火星的质量约为地球质量的九分之一；那么地球表面50kg的物体受到地球的引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的多少倍？
谢谢观赏!