万有引力定律课件PPT.pptx

3 3分钟分钟阅读阅读课本第一自然段，并思考问课本第一自然段，并思考问题。题。古代人们认为天体做圆周运动的动力古代人们认为天体做圆周运动的动力学原因是什么？学原因是什么？了解万有引力定律的发现历程了解万有引力定律的发现历程第1页/共19页1717世纪前：世纪前：行星做得是完美而有神圣的圆周运动行星做得是完美而有神圣的圆周运动（无需什么动因）（无需什么动因）在行星的周围有旋转的物质作用在在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动行星上，使得行星绕太阳运动胡克、哈雷等：胡克、哈雷等：受到了太阳对它的引力。证明了如果行受到了太阳对它的引力。证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比跟行星到太阳的距离的二次方成反比 伽利略：伽利略：（15641642）一切物体都有合并的趋势，这种趋势导一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动致天体做圆周运动 开普勒：开普勒：（15711630）一定是受到了来自太阳的类似于磁力的一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用才做圆周运动作用才做圆周运动 笛卡尔：笛卡尔：（1596165015961650）开普勒时代第2页/共19页牛顿牛顿经过认真的思考，经过认真的思考，认为地面上物体的自认为地面上物体的自由下落与天空中月亮由下落与天空中月亮围绕地球转的道理是围绕地球转的道理是相同的，都是由于地相同的，都是由于地球对它们球对它们有引力作用有引力作用。第3页/共19页那么，为什么同时受重力作用，表那么，为什么同时受重力作用，表现出的现象却是一个是现出的现象却是一个是苹果落地苹果落地，一个是一个是月亮围绕地球转动月亮围绕地球转动呢？月亮呢？月亮为什么不会象苹果那样落向地面呢？为什么不会象苹果那样落向地面呢？为了说明在重力作用下，为什么月为了说明在重力作用下，为什么月亮不会落向地面而围绕地球做圆周亮不会落向地面而围绕地球做圆周运动，牛顿给我们做了一个理想实运动，牛顿给我们做了一个理想实验来说明这一问题。验来说明这一问题。第4页/共19页牛牛顿顿的的人人造造地地球球卫卫星星草草图图物体围绕地球做圆物体围绕地球做圆周运动和苹果落地周运动和苹果落地一样也是物体受到一样也是物体受到重力的一种外在表重力的一种外在表现形式现形式第5页/共19页牛顿牛顿在前人研究成在前人研究成果的基础上，凭借果的基础上，凭借他超凡的数学能力他超凡的数学能力发现了发现了万有引力定万有引力定律律，比较完美的给，比较完美的给出了天体的运动规出了天体的运动规律。律。第6页/共19页自然界中任何两个物体都是相自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比跟它们的距离的二次方成反比F=Gr2m1m2一、定律内容一、定律内容二、表达式二、表达式三、推导过程三、推导过程第7页/共19页万有引力定律的证明结论：行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比.第8页/共19页万有引力定律的证明 牛顿认为，既然这个引力与行星的质量成正比，当然也应该和太阳的质量成正比.因此，如果用m表示太阳的质量，那么有G是一个常量，对任何行星都是相同的.第9页/共19页公式说明：公式说明：第10页/共19页3.G3.G为常量，叫引力常量为常量，叫引力常量三、定律适用的条件三、定律适用的条件万有引力定律适用于计算质万有引力定律适用于计算质点间的引力点间的引力G=6.67G=6.671010-11-11N Nm m2 2/kg/kg2 2在数值上等于两个质量为在数值上等于两个质量为1 1kgkg的物体相距的物体相距1 1m m时的相互作用力时的相互作用力第11页/共19页四、万有引力定律发现的意义四、万有引力定律发现的意义1.1.第一次揭示了自然界中的一种基本第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用规律相互作用规律2.2.使人们建立了信心：人们有能力理使人们建立了信心：人们有能力理解天地间各种事物解天地间各种事物第12页/共19页五、重力与万有引力的关系五、重力与万有引力的关系 第13页/共19页例一、求赤道上质量为例一、求赤道上质量为1 1kgkg的的物体的重力，向心力和它与地物体的重力，向心力和它与地球的万有引力。（赤道上的重球的万有引力。（赤道上的重力加速度力加速度g=9.78m/sg=9.78m/s2 2，地球半地球半径径R=6400kmR=6400km） 答案：9.789.78N N 0.034N 9.814N0.034N 9.814N第14页/共19页例二例二、地球半径为地球半径为R R，地球表面的地球表面的重力加速度为重力加速度为g g，若高空中某处的若高空中某处的重力加速度为重力加速度为g/2g/2，则该处距地面则该处距地面球表面的高度为：球表面的高度为：（ ）A A（1 1）R RB BR R C C R R D D2R2RA第15页/共19页例三、例三、假设火星和地球都是球体，假设火星和地球都是球体，火星的质量火星的质量M M火火和地球的质量和地球的质量M M地地之比之比M M火火/ /M M地地= =p p，火星的半径火星的半径R R火火和地球的和地球的半径半径R R地地之比之比R R火火/ /R R地地= =q q，那么火星表那么火星表面处的重力加速度面处的重力加速度g g火火和地球表面处和地球表面处的重力的加速度的重力的加速度g g地地之比等于之比等于 A.p/qA.p/q2 2 B.pqB.pq2 2 C.p/qC.p/q D.pqD.pqA第16页/共19页例四、例四、月球质量是地球质量的月球质量是地球质量的1/811/81，月球半径是地球半径的月球半径是地球半径的1/3.81/3.8，在距，在距月球表面月球表面1414m m高处，有一质量高处，有一质量m=60kgm=60kg的物体自由下落。的物体自由下落。（1 1 它落到月球表面需要多少时间？它落到月球表面需要多少时间？（2 2 它在月球上的重力和质量跟在地它在月球上的重力和质量跟在地球上是否相同？（已知地球表面的重球上是否相同？（已知地球表面的重力加速度力加速度g g地地=9.8 =9.8 m/sm/s2 2）答案：4 4s s 在月球104.4104.4N N 地球588588N N第17页/共19页第18页/共19页谢谢您的观看！第19页/共19页