公开课课件：万有引力定律讲述
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7.2万有引力定律说课课件26张PPT
究）
活动 2 ：结合教材和课件演示了解卡卡文迪什扭秤
实验原理，体验扭秤实验，感受物理学之美（科学
探究，科学态度与责任）
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 1 ：创设情境，复习引入
行星
太阳
a
问题： 什么原因使行星绕太阳运动？
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 2 ：回顾物理学史：探究行星绕日的原因
牛顿力学的局限
性
宇宙起源
展望
未来
一、教学目标设计
（三）学情分析
已有知识与能力
已经学习了牛顿运动定律、圆周运动的知识，开普勒三定
律，理论上已经具备了接受万有引力定律的能力
学习困难
在探究行星与太阳间关系以及月地检验时推理能力、创新
能力还比较欠缺，需要教师耐心引导。
一、教学目标设计
（四）确定教学目标
物理观念
伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动。
开普勒、吉尔伯特：行星是依靠从太阳发出的磁力运行的，这是早期的引力思想
笛卡尔：“旋涡”假设，宇宙空间存在一种不可见流质“以太”，形成旋涡，带动行星运动。
布里阿德（法）：首次提出引力大小与距离平方成反比的假设。
哈雷、胡克：推导出如果行星的轨道是圆形的，它所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方
质的力吗？这种力与地球对树上苹果的吸引力也是同一种性质的力吗？
牛顿的猜想：
天上的力： F引
G
Mm
r2
地上的力：重力 mg
它们是同一种力，即天上人间都一样
任务二：探究引力的统一性
[ 问题链设计 ]
阅读教材回答以下问题
问题 2 ：月 - 地检验的目的是什么？
问题 3 ：月 - 地检验的验证原理是怎样的？为什么从力的研究转化为比较加速度？
活动 2 ：结合教材和课件演示了解卡卡文迪什扭秤
实验原理，体验扭秤实验，感受物理学之美（科学
探究，科学态度与责任）
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 1 ：创设情境，复习引入
行星
太阳
a
问题： 什么原因使行星绕太阳运动？
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 2 ：回顾物理学史：探究行星绕日的原因
牛顿力学的局限
性
宇宙起源
展望
未来
一、教学目标设计
（三）学情分析
已有知识与能力
已经学习了牛顿运动定律、圆周运动的知识，开普勒三定
律，理论上已经具备了接受万有引力定律的能力
学习困难
在探究行星与太阳间关系以及月地检验时推理能力、创新
能力还比较欠缺，需要教师耐心引导。
一、教学目标设计
（四）确定教学目标
物理观念
伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动。
开普勒、吉尔伯特：行星是依靠从太阳发出的磁力运行的，这是早期的引力思想
笛卡尔：“旋涡”假设，宇宙空间存在一种不可见流质“以太”，形成旋涡，带动行星运动。
布里阿德（法）：首次提出引力大小与距离平方成反比的假设。
哈雷、胡克：推导出如果行星的轨道是圆形的，它所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方
质的力吗？这种力与地球对树上苹果的吸引力也是同一种性质的力吗？
牛顿的猜想：
天上的力： F引
G
Mm
r2
地上的力：重力 mg
它们是同一种力，即天上人间都一样
任务二：探究引力的统一性
[ 问题链设计 ]
阅读教材回答以下问题
问题 2 ：月 - 地检验的目的是什么？
问题 3 ：月 - 地检验的验证原理是怎样的？为什么从力的研究转化为比较加速度？
《万有引力定律教学》课件
1
苹果之谜
牛顿观察到一个苹果从树上落下的过程，启发了他对于引力的思考。
2
行星轨道
天文学家观察到行星围绕太阳的运动，发现它们遵循一定的规律。
3
科学实验
通过实验和观察，科学家们验证了万有引力定律的存在。
牛顿万有引力定律的说明
1 互相作用力
万有引力定律描述了物 体之间的相互作用力， 即每个物体对其他物体 产生引力。
均衡状态
在பைடு நூலகம்衡状态下，物体的引 力与其他受力相互平衡。
吸引力和斥力的区别
吸引力
吸引力是物体之间相互吸引的力，例如地球和人 类之间的引力。
斥力
斥力是物体之间相互排斥的力，例如同极磁铁之 间的斥力。
引力的大小与距离的关系
1
距离加倍
两个物体的距离加倍，引力减少到原来的四分之一。
2
距离减半
两个物体的距离减半，引力增加到原来的四倍。
3
距离变远
物体之间的距离变远，引力变弱。
引力的大小与质量的关系
较大质量 两个物体之间的引力较强 引力对质量较小的物体的影响较小
较小质量 两个物体之间的引力较弱 引力对质量较大的物体的影响较大
引力的向心性质
引力具有向心的作用，使物体在运动中沿着曲线轨道进行公转。这种向心力使得行星绕太阳公转，而卫 星绕地球公转。
《万有引力定律教学》 PPT课件
欢迎来到《万有引力定律教学》PPT课件。在本课程中，我们将探索万有引 力定律的本质和应用，以及它在人类文明中的重要性。
什么是万有引力定律
万有引力定律是一个描述物体之间相互吸引的力的法则。它指出，每两个物体之间存在着一个互相吸引 的力，其大小与物体的质量和距离有关。
《万有引力定律》教学精品PPT课件
《万有引力定律》教学精品PPT课件目录CONTENCT •课程介绍与背景•万有引力定律的表述与理解•万有引力定律在生活中的应用•万有引力定律的实验验证•万有引力定律与爱因斯坦相对论的关系•课程总结与展望01课程介绍与背景掌握万有引力定律的基本内容和数学表达式理解万有引力定律的适用范围和条件了解万有引力定律在天体运动中的应用培养学生的物理思维能力和解决问题的能力课程目标与意义010203古代对天体运动的认识和猜测牛顿的万有引力定律的提出和验证万有引力定律在物理学中的地位和影响物理学史背景010204万有引力定律的重要性解释天体运动的基本规律为研究天体物理学提供基础促进现代宇宙学的形成和发展对现代科学和技术的进步产生深远影响0302万有引力定律的表述与理解万有引力定律的内容任何两个质点都存在通过连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
表述公式：$F=(G×m1×m2)/r^2$。
其中: F: 两个物体之间的引力G: 万有引力常数m1: 物体1的质量m2: 物体2的质量r: 两个物体之间的距离(大小)。
公式解析与意义公式中G为万有引力常数，是由卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量比较准确地得出。
万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
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，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
只适用于计算质点间的相互作用力，即当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，此公式也近似适用。
当两个物体距离不太远的时候，不能看成质点，可以采用先分割，再求矢量和的方法计算。
一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力，可用公式计算，这时r是指球心间距离。
适用范围及限制条件03万有引力定律在生活中的应用天体运动规律行星椭圆轨道万有引力定律解释了行星绕太阳运动的椭圆轨道，以及行星在轨道上速度的变化规律。
《万有引力定律说》课件
万有引力定律在地球物理学中用于测量地球重力场的变化，可以研究地球内部结构、地壳运动以及地球 引力对物体的影响。
万有引力定律与万有引力波
万有引力定律可以解释万有引力波的产生以及对物体的影响。万有引力波是 由地球、恒星等大质量物体引力定律预测彗星运行的 案例
牛顿利用万有引力定律的数学模型，预测了哈雷彗星的运行轨迹，这一预测的准确性巩固了他的定律的 地位。
万有引力定律和万有引力常量的关系
万有引力常量是万有引力定律中的比例常数，用于将物体质量和距离转化为引力。它的确定对于计算引 力具有重要意义。
万有引力定律在天文学领域的应用
万有引力定律在天文学领域有广泛应用，可以解释和预测行星轨道、彗星运动以及星系中恒星的相互作 用。
万有引力定律在地球物理领域的应用
第二定律：力学定律
物体保持匀速直线运动或静止， 直到受到外力。
力等于物体质量乘以加速度， F=ma。
第三定律：作用反作用 定律
对于任何施加在物体上的力， 都有一个大小相等、方向相反 的反作用力。
为什么重力加速度在不同星球上不同
重力加速度取决于物体质量和距离中的一项。由于星球质量和半径不同，重力加速度也不同。
万有引力定律的历史背景
1
古希腊哲学家
古希腊哲学家首次提出天体运动规律
开普勒行星运动定律
2
的概念。
开普勒通过观测行星运动总结出行星
轨道规律。
3
牛顿的研究
牛顿通过实验和计算，提出了万有引 力定律。
万有引力定律的公式表达
引力公式
引力 = 万有引力常量 × (物体1质量 × 物体2质量) / 距离的平方
《万有引力定律说》PPT 课件
万有引力定律是描述物体之间相互作用的基本定律。本课件将带你了解这个 重要定律的历史背景、公式表达、宇宙影响以及在各个科学领域的应用。
万有引力定律与万有引力波
万有引力定律可以解释万有引力波的产生以及对物体的影响。万有引力波是 由地球、恒星等大质量物体引力定律预测彗星运行的 案例
牛顿利用万有引力定律的数学模型，预测了哈雷彗星的运行轨迹，这一预测的准确性巩固了他的定律的 地位。
万有引力定律和万有引力常量的关系
万有引力常量是万有引力定律中的比例常数，用于将物体质量和距离转化为引力。它的确定对于计算引 力具有重要意义。
万有引力定律在天文学领域的应用
万有引力定律在天文学领域有广泛应用，可以解释和预测行星轨道、彗星运动以及星系中恒星的相互作 用。
万有引力定律在地球物理领域的应用
第二定律：力学定律
物体保持匀速直线运动或静止， 直到受到外力。
力等于物体质量乘以加速度， F=ma。
第三定律：作用反作用 定律
对于任何施加在物体上的力， 都有一个大小相等、方向相反 的反作用力。
为什么重力加速度在不同星球上不同
重力加速度取决于物体质量和距离中的一项。由于星球质量和半径不同，重力加速度也不同。
万有引力定律的历史背景
1
古希腊哲学家
古希腊哲学家首次提出天体运动规律
开普勒行星运动定律
2
的概念。
开普勒通过观测行星运动总结出行星
轨道规律。
3
牛顿的研究
牛顿通过实验和计算，提出了万有引 力定律。
万有引力定律的公式表达
引力公式
引力 = 万有引力常量 × (物体1质量 × 物体2质量) / 距离的平方
《万有引力定律说》PPT 课件
万有引力定律是描述物体之间相互作用的基本定律。本课件将带你了解这个 重要定律的历史背景、公式表达、宇宙影响以及在各个科学领域的应用。
《万有引力定律 》课件
02
详细描述
万有引力是一种自然现象，存在于任何两个物体之间，无论它们的质 量大小、距离远近，都存在相互吸引的力。这个力的大小与两个物体 的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
万有引力定律的公式
总结词
万有引力定律的公式是F=G(m1m2)/r^2。
详细描述
万有引力定律的公式是描述两个物体之间相互吸引的力的数学表达式。其中，F 表示两物体之间的万有引力，G是自然界的常量，m1和m2分别表示两个物体的 质量，r表示它们之间的距离。
现代科学的万有引力推导方法
广义相对论
在现代科学中，爱因斯坦的广义 相对论提供了另一种理解万有引 力的方式。它描述了质量如何弯 曲空间和时间，从而产生引力。
量子力学
尽管量子力学与万有引力理论在一 些基本原则上存在冲突，但它也为 理解宇宙的基本结构提供了框架。
宇宙学模型
现代宇宙学模型，如大爆炸理论和 暗物质模型，都基于万有引力定律 ，帮助我们理解宇宙的起源和演化 。
地球重力的计算
总结词
地球重力是万有引力定律在地球表面的具体表现，通过计算地球重力，可以了解地球的质量、赤道半 径、地球自转角速度等重要参数。
详细描述
地球重力是指地球对地球表面物体的吸引力，它是万有引力的一个分力。通过测量地球表面不同位置 的重力加速度，结合地球的几何参数，可以计算出地球的质量、赤道半径、地球自转角速度等重要参 数，这些参数对于地球科学、气象学、海洋学等领域的研究具有重要意义。
05
万有引力定律的影响
对科学发展的影响
01
02
03
促进天文学发展
万有引力定律解释了天体 运动规律，为天文学的发 展奠定了基础。
推动物理学进步
万有引力定律课件
III. 万有引力定律的应用
1
行星运动规律的描述
2
了解行星围绕太阳运动的规律和椭圆轨
道的形状。
3
重力场的应用
探索重力场如何影响物体运动和空间旅 行等领域。
天体运动的数学模型
通过数学模型描述星体之间的引力相互 作用和轨道运动。
IV. 万有引力定律的实验验证
卡文迪许实验的原理与结果
了解卡文迪许实验如何验证万有引力定律并展示引力的曲率。
行星运动观测的实验验证
观测行星运动以验证万有引力定律的适用性和精确性。
万有引力定律与广义相对论的关系
探讨万有引力定律与爱因斯坦的广义相对论之间的关联和发展。
V. 结论
• 万有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力定律的实用意义和科学意义 • 未来对万有引力定律的深入探究
VI. 参考文献
• 万有引力定律相关论文及书籍
万有引力定律课件
欢迎来到本课件，一起探索万有引力定律！通过本课件，您将了解万有引力 的概念、数学表达式、应用和实验验证等方面的内容。
I. 引言
• 什么是万有引力定律？ • 探究物体间的引力作用 • 宇宙中的引力作用
II. 万有引力定律的描述
• 牛顿万有引力定律表述 • 引力定律的数学表达式 • 万有引力常数的含义与计算
万有引力定律优秀课件
10
对于距离的确定大致可以分为两种情况：
a.若可以看做质点,则为两质点间距.
b.对于不能视为质点,而质量分布均匀的球体,应 是两球心间距.
万有引力定律优秀课件
11
例题1如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的
半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别
为m1与m2，则两球间万有引力的大小为（D）
A、 G m 1 m 2 r2
。
•
卡文迪许的重大贡献之一是1789年完成了测量万有引力的扭秤实验，后世称为卡文迪许实验。他改进
了英国机械师米歇尔（John Michell，1724～1793）设计的扭秤，在其悬线系统上附加小平面镜，利用
望远镜在室外远距离操纵和测量，防止了空气的扰动（当时还没有真空设备）。他用一根39英寸的镀银铜 丝吊一6英尺木杆，杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球，另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引 它们，测出铅球间引力引起的摆动周期，由此计算出两个铅球的引力，由计算得到的引力再推算出地球的 质量和密度。他算出的地球密度为水密度的5.481倍（地球密度的现代数值为5.517g／cm3），由此可推 算出万有引力常量G的数值为 6.754×10N·m²/kg²（现代值前四位数为6.672）。这一实
万有引力定律优秀课件
8
◆ 计算: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=5.98×1024kg，日地之间的距离为 R=1.5×1011km
由 F G Mm r2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2 =3.5×1022(N)
• 如果天体间是相互吸引的，那么在众多天体共存的太阳系 中，如何解决他们之间相互干扰这一复杂的问题呢？
人教版必修二73《万有引力定律》课件
索和宇宙研究提供了方向。
引力波探测
02
万有引力定律的深入研究将有助于引力波探测技术的发展，为
揭示宇宙奥秘提供更多线索。
暗物质和暗能量研究
03
万有引力定律可能为我们理解暗物质和暗能量等宇宙之谜提供
新的视角和思路。
THANKS。
详细描述
万有引力是一种在宏观低速领域适用的自然规律。在微 观高速领域，由于量子效应和相对论效应的影响，万有 引力的适用范围受到限制。在微观领域，需要使用量子 力学和相对论来描述物体之间的相互作用。然而，在宏 观低速领域，万有引力定律能够很好地描述物体之间的 相互作用，尤其是天体之间的相互作用。因此，在天文 学、地球物理学等领域中，万有引力定律具有重要的应 用价值。
他进一步思考，地球上的物体 受到的引力与它们的质量成正 比，而与它们之间的距离的平 方成反比。
牛顿认为，这种引力规律可能 适用于宇宙中的任何两个物体 。
牛顿的假设
牛顿假设宇宙中任何两个物体都 受到相互之间的引力作用，这个 力与它们的质量成正比，与它们
之间的距离的平方成反比。
他进一步假设，这个引力作用是 瞬时的，不受物体之间的距离影
万有引力定律为卫星轨道设计和航天器发射提供了理论基础，对 现代导航和航天技术发展至关重要。
地球科学
万有引力定律有助于研究地球的重力、地震和气候变化等现象。
日常生活
万有引力定律影响着我们日常生活中的许多事物，如物体的重量、 物体的落地等。
对未来科技发展的启示
探索宇宙
01
万有引力定律激发了人类对宇宙的探索热情，为未来的太空探
暗物质与暗能量
宇宙大爆炸理论认为，宇宙中存在暗物质和暗能量等未知的物质和能量形式。这 些物质和能量对宇宙的演化起着重要的作用，也对万有引力定律提出了新的挑战 和研究方向。
《万有引力定律 》课件
《万有引力定律 》PPT课 件
本课件将介绍牛顿的万有引力定律及其意义和应用，让您深入了解这一重要 的物理定律。
引言
万有引力定律是物理学家牛顿在17世纪提出的一项重要理论，它描述了任何 两个物体之间的引力作用。
牛顿的生平简介
天才之举
牛顿是一位卓越的数学家和物理学家，他的发现对整个科学领域产生了深远的影响。
定律的意义和应用
行星运动
万有引力定有引力定律解释了自由下落 物体的加速度和速度。
卫星轨道
万有引力定律解释了人造卫星 的运行和轨道。
结论与展望
万有引力定律是我们理解和解释宇宙中多种现象的重要工具。展望未来，我们将继续深入研究引力，探 索更多未知的奥秘。
教育背景
牛顿曾在剑桥大学学习，并在那里进行了他的重要科学研究。
科学成就
牛顿的万有引力定律是他最著名的贡献之一，也是现代物理学的基石。
万有引力定律的提出
1
生命中的苹果
据传，牛顿在一个普通的日常中，看到苹果从树上落下，从而启发了他研究重力 的思考。
2
研究与实验
牛顿进行了大量的实验和观察，以验证他对引力的猜想。
3
结论的形成
通过实验和观察，牛顿得出了万有引力定律的结论，并将其表述为一个数学公式。
万有引力定律的表述
定律名称 表述
数学公式 符号解释
万有引力定律
任何两个物体之间存在引力，这个引力的大小 与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反 比。
F = G * (m1 * m2) / r^ 2
F：引力，G：引力常量，m1和m 2：两个物 体的质量，r：它们之间的距离。
本课件将介绍牛顿的万有引力定律及其意义和应用，让您深入了解这一重要 的物理定律。
引言
万有引力定律是物理学家牛顿在17世纪提出的一项重要理论，它描述了任何 两个物体之间的引力作用。
牛顿的生平简介
天才之举
牛顿是一位卓越的数学家和物理学家，他的发现对整个科学领域产生了深远的影响。
定律的意义和应用
行星运动
万有引力定有引力定律解释了自由下落 物体的加速度和速度。
卫星轨道
万有引力定律解释了人造卫星 的运行和轨道。
结论与展望
万有引力定律是我们理解和解释宇宙中多种现象的重要工具。展望未来，我们将继续深入研究引力，探 索更多未知的奥秘。
教育背景
牛顿曾在剑桥大学学习，并在那里进行了他的重要科学研究。
科学成就
牛顿的万有引力定律是他最著名的贡献之一，也是现代物理学的基石。
万有引力定律的提出
1
生命中的苹果
据传，牛顿在一个普通的日常中，看到苹果从树上落下，从而启发了他研究重力 的思考。
2
研究与实验
牛顿进行了大量的实验和观察，以验证他对引力的猜想。
3
结论的形成
通过实验和观察，牛顿得出了万有引力定律的结论，并将其表述为一个数学公式。
万有引力定律的表述
定律名称 表述
数学公式 符号解释
万有引力定律
任何两个物体之间存在引力，这个引力的大小 与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反 比。
F = G * (m1 * m2) / r^ 2
F：引力，G：引力常量，m1和m 2：两个物 体的质量，r：它们之间的距离。
人教必修第二册第七章2.万有引力定律课件(34张)
[交流讨论] (1)你与同桌间的万有引力约为多少？(已知 G＝6.67×10－11 N·m2/kg2) (2)芝麻粒重力约为你和同桌之间引力的多少倍？为什么万有引力没把你和同桌吸到 一起？ (3)平时在对某物体受力分析时需要分析该物体受到的万有引力吗？ 提示：(1)F 万＝Gmr1m2 2 ＝6.67×10－11×605.×5525 N≈1.0×10－6 N (2)芝麻粒的重力约为 4.0×10－5 N，约为你和同桌之间引力的 40 倍。这时的引力很小， 远小于人和地面间的最大静摩擦力，所以两个人靠近时，不会吸引到一起。 (3)由(1)(2)知，平常两个物体间的万有引力非常小，故在进行受力分析时，一般不考 虑两物体的万有引力，除非是物体与天体、天体与天体间的相互作用。
2．适用条件： (1)严格地说，万有引力定律只适用于质点间的相互作用，其中 r 是两质点间的距离。 (2)万有引力定律也适用于计算两个质量分布均匀的球体间的相互作用，其中 r 是两 个球体球心间的距离。 (3)计算一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用，其中 r 为球心与质点间 的距离。 (4)两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似适用，其中 r 为两物 体质心间的距离。
(2)引力常量测定的意义 ①卡文迪什利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，证实了万有引力的存在 及万有引力定律的正确性。 ②引力常量的确定使万有引力定律能够用于__定__量__计__算_，显示出真正的实用价 值。 ③卡文迪什扭秤实验是物理学上非常著名和重要的实验，_扭__秤__实验巧妙地将 _微__小__量进行_放__大__，开创了测量_弱__力__的新时代。
1．两个简化模型： (1)匀速圆周运动模型：由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得 很近，行星的运动轨迹非常接近圆，所以将行星的运动看成匀速圆周运动。 (2)质点模型：由于天体间的距离很远，研究天体间的引力时将天体看成质点，即天 体的质量集中在球心上。 提醒： (1)把行星的轨道简化为圆后，行星绕太阳的运动就简化成了匀速圆周运动，太阳对 行星的引力提供了行星做圆周运动的向心力。 (2)牛顿是在椭圆轨道下推导出太阳和行星间的引力大小的。
万有引力定律应用公开课ppt课件
G
Mm r2
m
4 2
T2
r
m
v2 r
m 2r
M
4 2 r3
GT 2
或
M v2r G
或 M 2r3
G
需知卫星的r、T，或r、v，或r、ω、或v、ω
三、发现未知天体 发现海王星和冥王星：
预见并发现未知行星,是万有引力理论威力和价值的最生 动例证.
不要认为万有引力定律只是 数学天才的逻辑演绎结果。 正如爱因斯坦所言：
课堂练习1：
计算地球的质量，除了一开始的 方法外，有没有其它的办法？
借助于月球可不可以？ 那么需要知道哪些量？
G
Mm r2
m(
2 )2
T
r
M
4 2r 3
GT 2
月球绕地球运行的周期T=27.3天， 月球与地球的平均距离r=3.84×108m
M=5.98×1024kg
思考与讨论5：
根据前一题的结果，能不能获 得地球的平均密度信息？
分析：
根据开普勒第三定律：
r3 T2
=
K
所以，上面的公式能保证这一点，而且我们还可以
知道常数K只和中心天体（太阳）的质量有关。
思考与讨论4：
问题： 请同学们设计一种方法来测一 下木星的质量
分析：
G
Mm r2
m(
2
T
)2
r
M
4 2r3
GT 2
与环绕天体质量m无关。只 能测得中心天体的质量（给 中心天体找一颗卫星）
Mm G r2
m( 2 )2
T
r
M
4 2r3
GT 2
r
M
(
4 2r 3
万有引力定律ppt课件
量子引力理论 尝试将万有引力定律与量子力学相结合，发展出 量子引力理论，如弦论、圈量子引力等。
3
修改引力理论
通过对万有引力定律进行修正，以适应不同尺度 和环境下的引力现象，如MOND理论、f(R)重力 理论等。
未来研究方向和前景展望
深入研究暗物质与暗能量 揭示暗物质和暗能量的本质，以及它 们与万有引力的关系。
定律的公式
• F=(G×m1×m2)/r^2。两个可看作质点的物体之间的万有引力，可以用以下公式计算：F=(G×m1×m2)/r^2,即 万有引力 等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位， N·m2/kg2。为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。
定律中各物理量的含义
• G为引力常量，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物 体间的距离。万有引力定律公式适用于质点间的相互作用， 在宏观物体间由于距离远大于物体本身的大小，所以通常把 物体看做质点，此时该公式适用。而当两个物体间的距离小 于物体本身的大小时，此公式就不适用了。
03
CATALOGUE
相对论揭示了时间、空间、物质 和能量之间的深刻联系，为原子 能、宇宙学、粒子物理等领域的
研究提供了理论基础。
相对论的提出和发展对于推动现 代科学技术的进步具有不可估量
的作用。
06
CATALOGUE
万有引力定律的挑战和发展前景
定律面临的挑战和问题
弱引力问题
01
在极弱引力环境下，万有引力定律的预测与观测结果存在偏差。
卫星轨道设计
万有引力定律是卫星轨道设计的 基础，通过计算地球对卫星的引 力，可以确定卫星的轨道参数。
太空探测任务
3
修改引力理论
通过对万有引力定律进行修正，以适应不同尺度 和环境下的引力现象，如MOND理论、f(R)重力 理论等。
未来研究方向和前景展望
深入研究暗物质与暗能量 揭示暗物质和暗能量的本质，以及它 们与万有引力的关系。
定律的公式
• F=(G×m1×m2)/r^2。两个可看作质点的物体之间的万有引力，可以用以下公式计算：F=(G×m1×m2)/r^2,即 万有引力 等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位， N·m2/kg2。为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。
定律中各物理量的含义
• G为引力常量，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物 体间的距离。万有引力定律公式适用于质点间的相互作用， 在宏观物体间由于距离远大于物体本身的大小，所以通常把 物体看做质点，此时该公式适用。而当两个物体间的距离小 于物体本身的大小时，此公式就不适用了。
03
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相对论揭示了时间、空间、物质 和能量之间的深刻联系，为原子 能、宇宙学、粒子物理等领域的
研究提供了理论基础。
相对论的提出和发展对于推动现 代科学技术的进步具有不可估量
的作用。
06
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万有引力定律的挑战和发展前景
定律面临的挑战和问题
弱引力问题
01
在极弱引力环境下，万有引力定律的预测与观测结果存在偏差。
卫星轨道设计
万有引力定律是卫星轨道设计的 基础，通过计算地球对卫星的引 力，可以确定卫星的轨道参数。
太空探测任务
万有引力定律ppt课件
星的质量m成正比，与r2成反比。
m
F 2
r
2.行星对太阳的引力
m
F 2
r
行
星
F
F′
太
阳
M
F 2
r
'
太阳和行星的引力是相互的，行星和太阳的地
位对等的，太阳对行星的引力与行星质量成正
比，由类比法可得行星对太阳的引力与太阳的
质量成正比。
m
F 2
r
类 牛
比
法 三
M
F 2
r
牛三
Mm
F 2
r
Mm
当时，已能准确测量的量有：（即事实）地球表面附近的重力加速度：
g = 9.8m/s2，地球半径：
R = 6.4×106m，月亮的公转周期：T =27.3天
≈2.36×106s，月亮轨道半径： r =3.8×108m≈ 60R
2
4
r
2
a r
T
a 2.69 10 3 m / s 2
1
该就是太阳对它的引力。
知识点二：行星与太阳间的引力
行星
行星
太阳
太阳
a
r
简化
(1)匀速圆周运动模型：
行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常接
近圆，所以将行星的运动看成以太阳为圆心的匀速圆周运动。
(2)太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力。
1.太阳对行星的引力
行星绕太阳的运动看做匀速圆周运动，行
F=G 2
r
'
F 和F ′是一对作用力和反作用力，所以F的大小既
和太阳质量M成正比、也和行星质量m成正比。
m
F 2
r
2.行星对太阳的引力
m
F 2
r
行
星
F
F′
太
阳
M
F 2
r
'
太阳和行星的引力是相互的，行星和太阳的地
位对等的，太阳对行星的引力与行星质量成正
比，由类比法可得行星对太阳的引力与太阳的
质量成正比。
m
F 2
r
类 牛
比
法 三
M
F 2
r
牛三
Mm
F 2
r
Mm
当时，已能准确测量的量有：（即事实）地球表面附近的重力加速度：
g = 9.8m/s2，地球半径：
R = 6.4×106m，月亮的公转周期：T =27.3天
≈2.36×106s，月亮轨道半径： r =3.8×108m≈ 60R
2
4
r
2
a r
T
a 2.69 10 3 m / s 2
1
该就是太阳对它的引力。
知识点二：行星与太阳间的引力
行星
行星
太阳
太阳
a
r
简化
(1)匀速圆周运动模型：
行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常接
近圆，所以将行星的运动看成以太阳为圆心的匀速圆周运动。
(2)太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力。
1.太阳对行星的引力
行星绕太阳的运动看做匀速圆周运动，行
F=G 2
r
'
F 和F ′是一对作用力和反作用力，所以F的大小既
和太阳质量M成正比、也和行星质量m成正比。
万有引力定律公开课PPT
F
G
Mm r2
F M太m行 r2
是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球？
又是什么力使得地面 上的物体不能离开地球， 总要落回地面呢？
看课本39-40页“月-地 检验”部分，填写导学案 “自主学习”1、2，时间 六分钟。
一、万有引力的检验-------月---地检验
目的：验证 地球对地面上苹果的引力 地球对月球的引力
地球的自由落体加速度 假设维持月球绕地球运动的力以及地面物体所受2 的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律(即“平方反比”关系）。
或均匀质量球体和球外一质点
公式
的适用条件：
2
4 如图所示，两球的质量求均月匀分球布，公大转小分的别为向m1心、 加m2，速则度两球：间的万有引力大小为（ ）
a r 是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球？
万有引力定律公开课
优选万有引力定律公开课Ppt
1、了解万有引力定律得出的思路和过程， 体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重 要性。
2、知道万有引力定律的适用范围，会用万 有引力定律解决简单的引力计算问题，了解 引力常量G的测定在科学史上的重大意义。
行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳？
牛顿：太阳对行星的引力使得行星绕太阳公转而不能飞离太阳
T 公式
的适用条件：
月
2
是A．什公么式原中因G使为月引球力绕常地量球2，公它转是而由没实有验离测开得地的球，？
4 43.14 目的：验证 地球对地面上苹果的引力 a r 3.810m/s 优选万有引力定律公开2课Ppt T (27.3243600) m1,m2 ---两物体的质量
而不是人为2规定的 2
m m r 看或课均本 匀3质9量-4球0页体“和月球-地外检一验质”点部分，填写导学案“自1主学2习”1、2，时间六分钟。
《万有引力定律》PPT课件
(因物体不再受地球自转影响！)
mg h
G
Mm (R地 h)2
②重力随高度的增大而减小。
对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力
的表达式F＝Gmr1m2 2，下列说法正确的是
()
• A．公式中的G是引力常量，它是由实验 得出的，而不是人为规定的
• B．当两个物体间的距离r趋于零时，万有 引力趋于无穷大
(4)特殊性：两个物体之间的万有引力只与它 们本身的质量和它们间的距离有关，而与所 在空间的性质无关，也与周围是否存在其他 物体无关。
三、万有引力与重力之间的关系
1.在地球表面,重力只是万有引力 的一个分力.
F mg G Mm r2
①重力随纬度的减小而减小。 g赤 g极
2.在地球高空,重力就是万有引力.
B.
G
m1m2 r12
D. G m1m2
(r r1 r2 ) 2
r1
r2
r
图7－9
它在数值上等于质量都是1kg的物体相距1m时的相 互作用力。
4.万有引力定律公式的适用条件
(1) F G m1m2 适用于计算两个质点间相互作用. r2
(2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，可 用公式计算，其中r是两个球体球心的距离。
(3)一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力, 可用公式计算，其中r是球心到质点间的距离。
有椭圆的一个焦点上。
第二定律：
开普勒
行星和太阳的连线，在相等的时间内
(面积定律) 扫过相同的面积。
同一颗行星在近 日点的速率大于 远日点的速率.
第三定律： 行星绕太阳公转的周期的平方和轨道半 (周期定律) 长轴的立方成正比
注：1）K与行星无关， 只与“中心天体”--太阳质量有关。
mg h
G
Mm (R地 h)2
②重力随高度的增大而减小。
对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力
的表达式F＝Gmr1m2 2，下列说法正确的是
()
• A．公式中的G是引力常量，它是由实验 得出的，而不是人为规定的
• B．当两个物体间的距离r趋于零时，万有 引力趋于无穷大
(4)特殊性：两个物体之间的万有引力只与它 们本身的质量和它们间的距离有关，而与所 在空间的性质无关，也与周围是否存在其他 物体无关。
三、万有引力与重力之间的关系
1.在地球表面,重力只是万有引力 的一个分力.
F mg G Mm r2
①重力随纬度的减小而减小。 g赤 g极
2.在地球高空,重力就是万有引力.
B.
G
m1m2 r12
D. G m1m2
(r r1 r2 ) 2
r1
r2
r
图7－9
它在数值上等于质量都是1kg的物体相距1m时的相 互作用力。
4.万有引力定律公式的适用条件
(1) F G m1m2 适用于计算两个质点间相互作用. r2
(2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，可 用公式计算，其中r是两个球体球心的距离。
(3)一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力, 可用公式计算，其中r是球心到质点间的距离。
有椭圆的一个焦点上。
第二定律：
开普勒
行星和太阳的连线，在相等的时间内
(面积定律) 扫过相同的面积。
同一颗行星在近 日点的速率大于 远日点的速率.
第三定律： 行星绕太阳公转的周期的平方和轨道半 (周期定律) 长轴的立方成正比
注：1）K与行星无关， 只与“中心天体”--太阳质量有关。
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（1）牛顿的思考与猜想。 （2）检验。
月-地检验:苹果受到地球的引 力与月球受到地球的引力是否 是相同性质的力
假设：
苹果所受的重力和 月球所受的引力是 同一性质的力
假设地面上的物体受地球的引力，月球受地球的引力 是同种性质的力，完成下表格
地球对月球
地球对苹果
引力
合力
合并
化简
那将有什么结论呢？？
2. 如图两球的半径为r1、r2，且远小于r， 而两球质量分布均匀，大小分别为m1、m2 ， 则两球间的万有引力大小为（ D ）
A.
G
m1m2 r2
C. G m1m2 (r1 r2 )2
r1
r
B. G m1m2
D.
G r12m1m2
(r1 r2 r)2
r2
3．(2015·天津高考)探测器绕月球做匀速圆周运
17世纪自然科学最伟大的成果之一，它把地面 上的物体运动的规律和天体运动的规律统一了 起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远 的影响，而且它第一次揭示 了自然界中的一种
基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史 上树立了一座里程碑。
1.引力常量的测定—卡文迪许扭秤实验
研究方法：放大法 G=6.67×10－11 N·m2/kg2
三.引力常数的测定 G=6.67×10－11 N·m2/kg2
布置作业
P41 第2、3题
学习思考： 纵观万有引力定律的发现历程， 你觉得科学发现的一般过程是什 么？你能概括一下吗？
①对现象的一般观察；
②提出假设；
③运用逻辑（包括数学）得出推论；
④通过实验对推论进行检验；
⑤对假说进行修正和推广。
并由此解决简单的引力计算问题。
（1）牛顿的思考与猜想。
1．熟透的苹果从树上掉下而不飞上天， 为什么？
2．如果苹果树高到月球上，苹果是否会 落回地面？
3．那么月亮为什么不落到地球上？ ４．苹果受到地球的引力与月球受到地球
的引力是相同性质的力吗？
猜想：苹果所受的重力和月球所受的引力与 太阳对行星的引力可能是同种性质的力。
大约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？
例题2.已知：太阳的质量为M = 2.0×1030 kg， 地球质量为m = 5.98×1024 kg，日、地之间的距 离为R = 1.5×1011 m，求太阳对地球的引力大小
F = GMm/R2 =3.5×1022(N) 3.5×1022 N 非常大，能够拉断直径为
（1）内容： 自然界中任何两个物体都是相互吸引， 引力的方向在它们的连线上，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。
﹝2﹞公式：
F G m1m2 r2
﹝3﹞公式适用条件：适用于质点间的相互作用
A 可以看做质点的物体间。（则r为两质点间距) B 均匀球体间。（则r应是两球心间距）
地球半径： R 6.4106 m
月球绕地球公转Biblioteka 期 T 27.32 243600s 2.36106 s
地球表面重力加速度： g 9.8m / s 2
月球中心到地球中心距离
r 60R 3.84108 m
则：月球的向心加速度：
a r 2
4 2
r
3.84108
4 3.142
m / s2 2.72103 m / s2
9000 km 的钢柱。 而太阳对质量为 50 kg 的人，引力很小，
不到 0.3 N 。所以我们感受不到太阳的引力。
课堂练习
1.对于万有引力定律的表达式 F＝Gmr1m2 2，下列说法
中正确的是( BD ) A．m1 与 m2 之间的相互作用力，总是大小相等、 方向相反，是一对平衡力 B．m1 与 m2 之间的相互作用力，总是大小相等、 方向相反，是一对作用力与反作用力 C．当 r 趋近于零时，F 趋向无穷大 D．当 r 趋近于零时，公式不成立
2.测定G值的意义
（1）．证明了万有引力定律的正确性． （2）．使得万有引力定律有了真正的实用价
值． （3）．标志着力学实验精密程度的提高，开
创了测量弱引力的新时代．
思考:既然任何物体间都存在着引力，可是 为什么两个人接近时却感受不到呢？
例题1、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m
时之间的万有引力约有多大？（6.67×10-7 N）
动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运 动，则变轨后与变轨前相比( A ) A．轨道半径变小 B．向心加速度变小 C．线速度变小 D．角速度变小
●课堂小结
小结
一.月—地检验
二.万有引力定律 （1）内容： （2）公式： F G m1m2
r2
（3）万有引力定律的适用条件 A、任何两个物体之间都存在引力。 B、两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力。
T2
(2.36106 )2
月球的向心加速度与地球表面重力加速度之比：
a 2.72103 1
g
9.8
3600
检验流程：
1.太阳－行星间的引力：F
G
Mm r2
2若.推假广设：跟月实－验地观检察验结果假计设算相a 同说r1明2 假设成立
3.检验结果：地面上的物体受地球的引 力，月球受地球的引力、太阳与行星 间的引力，是同种性质的力
思考:为什么行星不会飞离太阳呢？
原因:太阳和行星之间存在引力!
F引 ∝ Mm/r2 写成等式：F引= GMm/r2
万有引力定律 _____________________________________________
Newton’s Law of Universal Gravitation
学习目标：1.通过阅读万有引力定律发现 的过程，知道“天上的力”和 “人间的力”是同种性质的力； 2.通过自主学习，掌握万有引 力定律的内容和适用条件； 3.了解引力常量G的测定意义，