万有引力定律PPT课件

D.pq
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例4、月球质量是地球质量的1/81，月球
半径是地球半径的1/3.8，在距月球表面 14m高处，有一质量m=60kg的物体自由下 落。 （1 它落到月球表面需要多少时间？ （2 它在月球上的重力和质量跟在地球上 是否相同？（已知地球表面的重力加速度 g地=9.8 m/s2）
答案：4s 在月球104.4N 地球588N
§6.3 万有引力定律
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教学目标
知识与技能 1.了解万有引力定律发现的思路和过程，知道地球上的重物下落与天体运动的 统一性 2.知道万有引力定律是一种存在于所有物体之间的吸引力，知道万有引力定律 的适用范围 3.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题 过程与方法 情感、态度与价值观 1.知道万有引力定律公式中r的物理意义，了解引力常量G的测定在科学历史上 的重大意义 2.了解万有引力定律发现的意义，体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重 要性
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六、引力常量的测量
1、1686年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几 种测定引力常量的方法，却没有成功。
2、其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功。 3、直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用 了扭秤装置，第一次在实验室里对两个物体间的引 力大小作了精确的测量和计算，比较准确地测出了 引力常量。
教学重点
知道万有引力定律是一种存在于所有物体之间的吸引力，知道万有引力定律的 适用范围
教学难点
1.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题
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关于行星运动的各种动力学解释
17世纪前： 行星做得是完美而又神圣的匀速圆周运动。 （无需什么动因）
伽利略：
开 （1564—1642）
普
勒 开普勒：
时 代
（1571—1630）
笛卡尔：
（1596—1650）
一切物体都有合并的趋势，这种趋势导 致天体做圆周运动
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
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
胡克、哈雷等： 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 跟行星到太阳的距离的二次方成反比
3、宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨 大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意 义．在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万 有引力很不显著，万有引力可以忽略不计。
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例2、地球半径为R，地球表面的重 力加速度为g，若高空中某处的重 力加速度为g/2，则该处距地面球 表面的高度为： （ A ）
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牛顿经过认真的思考，
猜想地面上物体的自由下落与 天空中月亮围绕地球转的道理 是相同的，都是由于地球对它 们有引力作用。
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那么，为什么同样是受重力作用， 表现出的现象却是一个是苹果落地，一 个是月亮围绕地球转动呢？月亮为什么 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 做了一个理想实验来说明这一问题。
远离地球的一些天体的质量、平均密度等．如根 据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量。
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八、万有引力定律的进一步理解
1、普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的 物体（大到天体小到微观粒子）间的相互吸引力，它是 自然界的物体间的基本相互作用之一。
2、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。
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卡文迪许扭称的测量方法
m´
F
rm
mF
m´
r
扭秤实验的物理思想和科学方法：扭秤装置把微小力 转变成力矩来反映，扭转角度又通过光标的移动来反 映。从而确定物体间的万有引力。
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七、测定引力常量的重要意义
1、证明了万有引力的存在。 2、“开创了测量弱力的新时代” （英国物理学家玻
印廷语）。 3、使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定
二、表达式
F=G
m1m2 r2
公式说明：
1.m1、m2是两个物体的质量 2.r是两个物体间的距离：
•对于相距很远可看做质点的物体，指质点间的距离
•均匀球体指球心间距离
•在均匀球体中心所受万有引力为零 8
3.G为常量，叫引力常量 •G=6.67×10-11N·m2/kg2 •在数值上等于两个质量为1kg的物体相距1m时的相互 作用力
三、适用的条件
万有引力定律适用于计算质点间的引力
四、万有引力定律发现的意义
1、第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用规律 2、使人们建立了信心：人们有能力理解天地间各种事物
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五、重力与万有引力的关系
1、放在地球表面上的物体
重力只是万有引力的 一个分力，只有在计算要 求不高或近似计算F向时才可 以认为重力等于万有G 引力
A．（√２ —1）R B．R
C．√２ R
D．2R
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例3、假设火星和地球都是球体，
火星的质量M火和地球的质量M地之比 M火/M地=p，火星的半径R火和地球的 半径R地之比R火/R地=q，那么火星表 面处的重力加速度g火和地球表面处 的重力的加速度g地之比等于[ A ]
A.p/q2
B.pq2
C.p/q
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物体围绕地球做圆 周运动和苹果落地 一样也是物体受到 重力的一种外在表 现形式
牛 顿 的 人 造 地 球 卫 星 草 图
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月——地检验：
假设：重力和月球所受 的向心力是同一性质的力
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一、万有引力定律
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的乘积成正比，跟它们 的距离的二次方成反比
F
2、环绕地球的卫星
F引≈mg≠F向
Байду номын сангаас
重力就是万有引 力，同时提供向心力
F引=mg=F向
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例1、求赤道上质量为1kg的物 体的重力，向心力和它与地球 的万有引力。（赤道上的重力 加速度g=9.78m/s2，地球半径 R=6400km）
答案：9.78N 0.034N 9.814N