粤教版 必修2 第01节 万有引力定律 ：23张PPT

(共23张PPT)
第一节 万有引力定律
physics
一、天体究竟做怎样的运动？
“地心说”
“托勒密”
“日心说”
“哥白尼”
“他们都相信天体的运动一定是最完美和谐的匀速圆周运动”
真的是这样吗？
？
开普勒（德国）（1571-1630）是“日心说”“忠实的信仰者，但在应用行星绕太阳做圆周运动的模型描述火星运动时，发现与老师第谷的天文观测值有8’的误差！
第谷
①第谷观察的误差？
②火星根本就不做圆形轨道运动？
开普勒在对大量的观察数据进行分析处理、反复核算之后，发现火星在做椭圆运动。
开普勒行星运动定律
一、天体究竟做怎样的运动？
开普勒第一定律 （轨道定律）
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律 （面积定律）
对于每一个行星而言，行星和太阳之间的连线在相等的时间内扫过相同的面积。
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．
二、万有引力定律的发现
（一）科学家的猜想
v
F
F
v
（二）“苹果落地”的思考
苹果（物体）
地球（行星）
月球（卫星）
太阳（恒星）
？
是否所有物体之间都存在相互吸引的力呢？
牛顿提出了
“万有引力定律”
？它们受到的引力是否是同一性质的力呢？
“月-地检验”
三、万有引力定律
1、内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的。两个物体间引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟它们的质量的乘积成正比，跟它们之间的距离的二次方成反比。
2、数学表达式：
(2)质量分布均匀的球体
(1) 质点
r:两球心间的距离
r：两质点间的距离
F
F'
F
F'
G为引力常数
3、适用条件：
4、引力常数
G值的物理含义：
数值等于两个质量各为1kg物体相距1m时万有引力的大小。
卡文迪许通过“扭秤实验”
测出了引力常数
（G为引力常数）
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,开创了测量弱力的新时代。
思考与讨论
◆ 我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？
假设质量均为60千克的两位同学，相距1米，他们之间的相互作用的万有引力多大？
F=Gm1m2/r2 =6.67×10-11×60×60/12 =2.4×10-7(N)
2.4×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。
◆ 那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？
已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为m=5.8×1025kg，日地之间的距离为R=1.5×1011km
F=GMm/R2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2
=3.5×1022(N)
3.5×1022N非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱。
而太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N。当然我们感受不到太阳的引力。
5、特性
⑴普遍性：由内容我们知道自然界中任何两个物体都相互吸引，也就是说万有引力具有普遍性。
⑵相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律。这就说明有相互性。
⑶宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大或天体与物体间，它的存在才有宏观的实际意义
(4)特殊性：只与两物体的质量和之间的距离有关。
6、意义
万有引力定律的发现，对物理学、天文学的发展具有深远的影响.它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来.对解放人们的思想起到了积极作用；对后来物理学和天文学的发展具有深远影响。
1、关于万有引力定律公式，以下说法正确的是（ ）
A.公式只适用于星体之间的引力计算，不适用于质量较小的物体
B.当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律
D.公式中引力常量G的值是牛顿规定的
C
2.我国成功发射了“遥感卫星九号”，在绕地球运动的过程中，该卫星受到地球引力的大小( )
A.只与地球的质量有关
B.只与卫星的质量有关
C.与地球和卫星的质量均有关
D.与地球和卫星的质量均有关
C
3.理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都试用。对于开普勒第三定律的公式=k,下列说法正确的是( )
A.公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.式中的k值，对于所有行星（或卫星）都相等
C.式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关
D.若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
C
4.思考：为什么是苹果落地，而不是地球撞向苹果呢？
作业布置 教材P50/1.2
练习册 P37-39
课堂小结
地心说
日心说
开普勒行星运动定律
万有引力定律
1.内容
2.表达式
3.条件
4.引力常量
1、了解人类对天体运动探索的发展历程，了解开普勒行星运动规律；
2、知道万有引力定律的内容及适用范围，会用万有引力定律解决简单的引力计算问题；
3、知道引力常数的大小和意义。