万有引力定律-课件-新人教.ppt

7.3 万有引力定律思考思考:（1 1）若把地球绕太阳的运动简化为）若把地球绕太阳的运动简化为圆周运动，那么地球绕太阳的运动可圆周运动，那么地球绕太阳的运动可进一步简化为什么运动？为什么？进一步简化为什么运动？为什么？（2 2）地球绕太阳做匀速圆周运动需）地球绕太阳做匀速圆周运动需要力吗？为什么？需要的向心力由什要力吗？为什么？需要的向心力由什么力提供呢？么力提供呢？思考思考:在地月系中，月球在绕地球公转，在地月系中，月球在绕地球公转，若把月球绕地球的公转视为匀速圆周运动，若把月球绕地球的公转视为匀速圆周运动，那么，月球绕地球做匀速圆周运动需要力那么，月球绕地球做匀速圆周运动需要力吗？为什么？需要的向心力由什么力提供吗？为什么？需要的向心力由什么力提供呢？呢？一一 月地检验月地检验思考思考:假设月球停止绕地球公转，月球假设月球停止绕地球公转，月球 做什么运动？为什么？做什么运动？为什么？1.1.沿直线落向地球；沿直线落向地球；2.2.地球对月球的吸引力的吸引。地球对月球的吸引力的吸引。思考思考:假设月球绕地球公转的线速度减假设月球绕地球公转的线速度减 小，月球做什么运动？为什么？小，月球做什么运动？为什么？1.1.沿曲线落向地球，相当于平抛运动；沿曲线落向地球，相当于平抛运动；2.2.地球对月球的吸引力大于需要的向心力地球对月球的吸引力大于需要的向心力而做向心运动。而做向心运动。思考：思考：平抛运动的落地时间由哪些物平抛运动的落地时间由哪些物理量决定？空中飞行的水平距离由哪些物理量决定？空中飞行的水平距离由哪些物理量决定？当初速度足够大时，苹果还能理量决定？当初速度足够大时，苹果还能落到地球上吗？这时苹果做什么运动？落到地球上吗？这时苹果做什么运动？高度，初速度和高度，不能，绕地球做高度，初速度和高度，不能，绕地球做匀速圆周运动。匀速圆周运动。思考：思考：苹果为什么要落回地面？苹果苹果为什么要落回地面？苹果为什么可以绕地球运动？为什么可以绕地球运动？地球对苹果有引力或苹果对地球也有吸地球对苹果有引力或苹果对地球也有吸引力。引力。思考：思考：地球对苹果有引力，地球对地球对苹果有引力，地球对月球有引力，它们是同一种力吗？它们月球有引力，它们是同一种力吗？它们与太阳对地球的引力是同一种力吗？我与太阳对地球的引力是同一种力吗？我们能验证吗？们能验证吗？1.1.都是同一种性质的力。都是同一种性质的力。2.2.阅读教科书第阅读教科书第6969页到页到7070页部分内容页部分内容:牛顿是如何验证他和我们的想法的？牛顿是如何验证他和我们的想法的？计算与讨论：计算与讨论：月球绕地球的公转周期是月球绕地球的公转周期是27.327.3天，月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是天，月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是3.85103.85108 8m m，如何求出月球绕地球运动的向心加，如何求出月球绕地球运动的向心加速度？这个向心加速度可以看作月球所在处的重速度？这个向心加速度可以看作月球所在处的重力加速度吗？它是地球表面附近的重力加速度的力加速度吗？它是地球表面附近的重力加速度的几分之几？月球到地球的距离是地表到地心的距几分之几？月球到地球的距离是地表到地心的距离离6.37106.37106 6m m的多少倍？这个结论与根据公式的多少倍？这个结论与根据公式和牛顿第二定律计算结果是一致的吗？这和牛顿第二定律计算结果是一致的吗？这些说明了什么？些说明了什么？计算：计算：月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度m/s2。=由由 得 即即:同理则则说明：说明：地球对苹果的引力，地球对月球地球对苹果的引力，地球对月球的引力，它们是同一种力，它们与太阳对的引力，它们是同一种力，它们与太阳对地球的引力是同一种力。地球的引力是同一种力。既然行星与太阳之间、地球与月球既然行星与太阳之间、地球与月球之间，以及地球与地面物体之间具有之间，以及地球与地面物体之间具有“与与两个物体的质量成正比，与它们之间距离两个物体的质量成正比，与它们之间距离的二次方成反比的二次方成反比”的吸引力，那么这种吸的吸引力，那么这种吸引力产生的原因是什么？任意两个物体之引力产生的原因是什么？任意两个物体之间都有这样的力吗？间都有这样的力吗？物体具有质量，宇宙中一切物体间都有物体具有质量，宇宙中一切物体间都有这种引力。这种引力。二二 万有引力定律万有引力定律1 1 内容内容:自然界中任何两个物体都是相互吸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，跟它们的距离的二次方的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比成反比.注意点注意点:(1):(1)单位单位:质量质量 m(kg);m(kg);距离距离 r(m)r(m)(2)G (2)G：引力常量，适用于：引力常量，适用于 任何两个物体。任何两个物体。3 3 公式的适用范围公式的适用范围1)1)质点之间的相互作用质点之间的相互作用2)2)两个物体是质量分布均匀的球体两个物体是质量分布均匀的球体3)3)常见的两个物体间引力不适用常见的两个物体间引力不适用引力常量的测定1 17 78 89 9年年年年，即即即即在在在在牛牛牛牛顿顿顿顿发发发发现现现现万万万万有有有有引引引引力力力力定定定定律律律律一一一一百百百百多多多多年年年年以以以以后后后后，英英英英国国国国物物物物理理理理学学学学家家家家卡卡卡卡文文文文迪迪迪迪许许许许（1 17 73 31 11 18 81 10 0），巧巧巧巧妙妙妙妙地地地地利利利利用用用用扭扭扭扭秤秤秤秤装装装装置置置置，第第第第一一一一次次次次在在在在实实实实验验验验室室室室里里里里比比比比较较较较准准准准确确确确地地地地测测测测出出出出了了了了引引引引力力力力常常常常量量量量.1 大小大小:2 G2 G的含义的含义:它在数值上等于两个质量都是它在数值上等于两个质量都是1kg1kg的物体相距的物体相距1m1m时的相互作用力时的相互作用力3 3 意义：意义：（1 1）验证了万有引力定律是正确的；）验证了万有引力定律是正确的；（2 2）使得万有引力定律有了真正的）使得万有引力定律有了真正的 实际意义。实际意义。例题例题2 2:把一质量为把一质量为m m的物体放在的物体放在地心上地心上,问它和地球之间的万有问它和地球之间的万有引力是多少引力是多少?例题例题3 3：质量分布均匀的两个球，大球的半径为2r,小球的半径为小球的半径为r r、且质量为、且质量为m m，两球相，两球相距距5r5r。求：。求：大球对小球的引力；大球对小球的引力；小球对大球的引力；小球对大球的引力；在大球中心处挖除一个半径为在大球中心处挖除一个半径为r r的球体后对的球体后对小球的引力；小球的引力；在大球右边缘挖除一个半径为在大球右边缘挖除一个半径为r r的球体后对的球体后对小球的引力。小球的引力。OOO2.任意两个物体之间是否都有这样的引力；使我们认识到任意两个物体之间都有这样的引力，在百年之后，卡文迪许在实验里进行了检验。最终，我们认识了自然界中第一种基本相互作用万有引力。本课小结本课小结这节课，我们解决了两个问题：这节课，我们解决了两个问题：