人教版高中物理必修第二册第七章第2节万有引力定律课件

[例题2] 如图所示，已知大球半径为R，质量为M，现将大球内 部挖去一球形空穴，空穴的半径为R/2，并且跟大球相切，小 球球心为O′，在两球心连线外侧有一距离O为d，质量为m的质 点P，求它收到大球剩余阴影部分的万有引力.
课堂小结
1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在
万
它们的连线上，引力的大小与物体的质量乘积成正比、与
67×10-11N·m2/kg2 说明： 比例常数G －引力常量 单位：N·m2/kg2 G为比例系数，与太阳、行星的质量无关。 思考：向心力，由什么力来提供？ 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积； 那么，如何知道月球的向心加速度呢？ 二、月—地检验（假设法） ⑶在文化发展史上也有重要意义。 这个力与哪些因素有关？
它们之间距离r 的二次方成反比。
有
引
2.表达式:
力
3.条件: ※两质点间（两物体间距远大于物体的线度）
※两均质球体间（r 为两球球心间的距离）
定
4.引力常量: G=6.67×10-11N·m2/kg2
律
卡文迪许的扭秤实验
二、月—地检验（假设法）F
G
Mm r2
地球与月球间的作用力ຫໍສະໝຸດ 假设 地球与苹果间的作用力
太阳与行星间的作用力
已知：月球轨道半径为地球 半径的60倍
(是同一种力)
月球 苹果
那么，如何知道月球的向心加速度呢？
二、月地检验（假设法）
当时已知的一些量：
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2
符
地球半径：R = 6400×103 m
合
月球周期：T = 27.3天 ≈ 2.36×106 s
月球轨道半径：r ≈ 60R
三、万有引力定律
1. 表述：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连
线上，引力的大小与物体的质量乘积成正比、与它们之间距离r 的二 次方成反比。
2.公式：
G=6.67×10-11N·m2/kg2
说明： 比例常数G －引力常量 单位：N·m2/kg2
问题与思考 G为比例系数，与太阳、行星的质量无关。
⑶在文化发展史上也有重要意义。 2）G值的测量：卡文迪许扭秤实验 ⑴把地面上物体的运动规律和天体运动规律统一起来 G为比例系数，与太阳、行星的质量无关。 这个力的方向怎么样？ 一、太阳与行星间的引力 该公式的成立条件：
67×10-11N·m2/kg2 ※两均质球体间（r 为两球球心间的距离） 对万有引力定律的伟大意义 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积； 行星运行速度v容易观测吗？怎么办？
一、太阳与行星间的引力
思考：行星的实际运动是椭圆运动， 但我们还不了解椭圆运动规律，那应 该怎么办？能把它简化成什么运动呢？
思考：向心力，由什么力来提供？ 这个力的方向怎么样？ 这个力与哪些因素有关？
太阳
简 化
行星
a
v=
匀
行星
速 圆
太阳 r
周
运
动
一、太阳与行星间的引力
Ｖｒ
讨论
F F′ 消行去星v 运行速度v容易方 G质观为测向 量吗比无：？怎例关沿么消系办。着去？数太T ，阳与和太行阳星、的行连星线的 ｍ F Ｍ ⑶所这⑶二⑵一已开开※该GG※二※※[的行第开已G[的 二对所开⑶⑵这※⑵第⑴2对G[的月※※一例 例 例）行星为为为为两两两两两两两在有个在、第、知普普公、质星七普知质、万有普在第个第七把万质球、题题题G比比比比均均 质 均 均 质 质文 的 力 文 月 一 太 ： 勒 勒 式 月 点 为 章 勒 ： 点月 有 行 勒 文 一 力 一 章 地 有 点 周 太值222例例例例]]]质 质点质质点点化行的化—次阳月第第的—P什第月P—引星第化次的次面引P期阳的如如如，， ，系系系系球 球间球球间间地地地第 第发星方发揭与球二三成么三球力的三发揭方揭上力：与测图图图求求 求数数数数体 体（体体（（检检检二二展围向展示行轨定定立绕定轨定轨定展示向示物定T行量所所所它它 它，，，，=间 间两间间两两验验验节节史绕怎史了星道律律条太律道律道律史了怎了体律星：示示示2收收 收与与与与（ （物（（物物（（（7上太么上自间半——件阳—半的的—上自么自的的间卡，，，.到到 到太太太太万万体体体rrrr假——假—假—也阳样也然的径：如径伟半也然样然运伟的文已已已为 为为为大大 大阳阳阳阳面周周周有有间间间设设设有运？有界引为此为大长有界？界动大引迪知知知两两两两球球 球、、、、积期期期引 引距距距法法法重动重中力地和地意轴重中中规意力许大大大球 球球球剩剩 剩行行行行太 阳定定定定力力远远远）））要的要一球谐球义的要一一律义扭球球球球 球球球余余 余星星星星律律律律定定大大大意轨意种半而半三意种种和秤半半半心 心心心阴阴 阴的的的的律律于于于义道义基径又径次义基基天实径径径间 间间间影影 影质质质质物物物。是。本的有的方。本本体验为为为的 的的的部部 部量量量量体体体椭相规跟相相运66RRR距 距距距00分分 分无无无无的的的，，，圆互律公互互动倍倍离 离离离的的 的关关关关线线线质质质，作地转作作规） ）））万万 万。。。。度度度量量量太用做周用用律有有 有）））为为为阳的椭期的的统引引 引MMM处规圆的规规一力力 力，，，在律运二律律起...现现现所动次来将将将有？方大大大椭的球球球圆比内内内的值部部部一都挖挖挖个相去去去焦等一一一点。球球球上形形形；空空空穴穴穴，，，空空空穴穴穴的的的半半半径径径为为为RRR///222，，，并并并且且且跟跟跟大大大球球球相相相切切切，，，小小小球球球球球球心心心为为为行OOO星′′′，，，在在在两两两球球球心心心连连连线线线外外外侧侧侧太有有有阳一一一距距距离离离OOO为为为ddd，，，质质质量量量为为为mmm
开普勒三定律的内容是什么?
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是椭圆，太阳处在 所有椭圆的一个焦点上；
b
太阳
行星
a
v=
开普勒第二定律——面积定律
对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时
间内扫过相等的面积；
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。
3.该公式的成立条件：
※两质点间（两物体间距远大于物体的线度） ※两均质球体间（r 为两球球心间的距离）
4.引力常量G
微小放大
1）物理意义：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
2）G值的测量：卡文迪许扭秤实验
5.对万有引力定律的伟大意义
⑴把地面上物体的运动规律和天体运动规律统一起来 ⑵第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律 ⑶在文化发展史上也有重要意义。破除迷信，解放 思想，建立起认 识和探索天体运动规律的信心。