《万有引力定律》PPT课件94281说课材料共38页文档
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《万有引力定律》说课ppt
3万有引力定律
预设问题：
人教版《物理》必修
苹果为什么只落向这位同学，而不是落向其 他同学呢？ 苹果受到重力又是怎么产生的呢？是由于地 球对苹果的吸引产生的吗? 猜想地球对苹果的引力和太阳对行星的引力 是否根本就是同一种力？ 将苹果延伸到月球那么远，苹果还受重力吗？
3万有引力定律
m1m2 F G 2 r
3万有引力定律
设计意图：
人教版《物理》必修
提出问题，让学生带着问题阅读教材，通过教师设 问，学生自主阅读思考，做到有的放矢，最后引 导学生讨论总结回答问题，在增强学生的科学表 达能力的同时，让学生加深体会对万有引力定律 及公式的理解。
万有引力常量测定
卡文迪许 扭称实验
人教版《物理》必修
通过问题回顾并引发进一步猜想； 创设情景，引导学生进行“月—地检验”； 解放思想，更大胆的猜想得到万有引力定律； 自主学习，对定律深入解读； 学习引力常量测定。
3万有引力定律
问题回顾，引发猜想
问题1.行星为什么能够绕太阳 运转而不会飞离太阳？ 问题2.行星与太阳间的引力与 什么因素有关？ 问题3.可以根据哪些已知规律 推导出推出太阳与行星间 的引力遵从的是什么样的 规律？
• 引力常量 • G =6.67×10-11 N· 2/kg2 m
引力常量的普适性见证万有引力的正确性
课堂小结
3万有引力定律
课后作业： • 完成课后习题 • 阅读课本，预习扭秤实验
人教版《物理》必修
设计反思
• 万有引力的得出是牛顿“站在巨人的肩膀上”的 结果，也是牛顿天才而敏锐的物理思维最突出的 体现，这是牛顿善于利用已有知识和规律发现、 解决问题，并得到新发现新规律的的最好例证。 • 通过创设情境让学生经历牛顿思维狂潮的洗礼， 感受思考的神奇魅力，从而了解了万有引力的发 现过程，如果对学生自主探究的观念，和改变学 生学习与思考的方式有一丝启发与帮助，也就实 现了本节课的教学目的。
人教物理教材《万有引力定律》PPT上课课件
A．公式中的 G 是一个比例常数，没有单位 B．到地心距离等于地球半径 2 倍处的重力加速度为地面重
力加速度的14 C．m1、m2 受到的万有引力是一对平衡力 D．若两物体的质量不变，它们间的距离减小到原来的一半，
它们间的万有引力也变为原来的一半
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练习
1.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力” 遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况
下，需要验证（ B）
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的6102 B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的6102 C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的16 D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的610
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A
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(2)天文观测：已知自由落体加速度 g＝9.8 m/s2，月地中心 间距 r 月地＝3.8×108 m，月球公转周期 T 月＝2.36×106 s， 可求得月球绕地球做匀速圆周运动的加速度 a 月＝T4π月22r 月地 ≈2.7×10－3 m/s2，ag月≈6102。 3．检验结果：地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力、 太阳与行星间的引力，遵从_相__同__的规律。
力加速度的14 C．m1、m2 受到的万有引力是一对平衡力 D．若两物体的质量不变，它们间的距离减小到原来的一半，
它们间的万有引力也变为原来的一半
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练习
1.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力” 遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况
下，需要验证（ B）
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的6102 B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的6102 C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的16 D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的610
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A
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(2)天文观测：已知自由落体加速度 g＝9.8 m/s2，月地中心 间距 r 月地＝3.8×108 m，月球公转周期 T 月＝2.36×106 s， 可求得月球绕地球做匀速圆周运动的加速度 a 月＝T4π月22r 月地 ≈2.7×10－3 m/s2，ag月≈6102。 3．检验结果：地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力、 太阳与行星间的引力，遵从_相__同__的规律。
人教版高中物理必修二课件：6.3《万有引力定律》PPT课件
F引 ∝ Mm/r2
写成等式：F引= GMm/r2
行星绕太阳运动遵守这个规律，那么 在其他物体之间是否适用这个规律呢？？
牛顿还研究了月球绕地球的运动，发现它们间的 引力跟太阳与行星间的引力遵循同样规律。
牛顿在研究了许多物体间遵循规律的引力之后， 进一步把这个规律推广到自然界中任何两个物体之间， 于1687年正式发表了万有引力定律：
量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。
即：F∝m/r2
太阳对行星的引力 （F引）跟行星的质 量有关，F引与太阳质量有关吗？？
K与太阳质量有关
因为：F引=4π2km/r2
那么究竟F引与太阳质量有什么关系呢？？
牛顿根据牛顿第三定律大胆的猜想：既然太阳对行星 的引力与行星的质量成正比，也应该与太阳的质量成正比。
4.距离r的确定 a.若两物体可看作质点，则为两质点间距； b.对于均匀的球体，应是两球心间距。
5.万有引力定律的历史意义：
Ø17世纪自然科学最伟大的成果之一，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。
Ø在文化发展史上的重大意义：使人们建立 了有能力理解天地间的各种事物的信心，解 放了人们的思想，在科学文化的发展史上起 了积极的推动作用。
万有引力定律
把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动 近似化
如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对 行星的引力F应为行星所受的向心力，即：
F引= F向=mw2r＝mv2/r 因为： w＝2π/T ； v=2πr/T 怎么办 得：F引=m(2πr/T)2/r= 4π2mr/T2呢？？
如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对 行星的引力F应为行星所受的向心力，即：
写成等式：F引= GMm/r2
行星绕太阳运动遵守这个规律，那么 在其他物体之间是否适用这个规律呢？？
牛顿还研究了月球绕地球的运动，发现它们间的 引力跟太阳与行星间的引力遵循同样规律。
牛顿在研究了许多物体间遵循规律的引力之后， 进一步把这个规律推广到自然界中任何两个物体之间， 于1687年正式发表了万有引力定律：
量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。
即：F∝m/r2
太阳对行星的引力 （F引）跟行星的质 量有关，F引与太阳质量有关吗？？
K与太阳质量有关
因为：F引=4π2km/r2
那么究竟F引与太阳质量有什么关系呢？？
牛顿根据牛顿第三定律大胆的猜想：既然太阳对行星 的引力与行星的质量成正比，也应该与太阳的质量成正比。
4.距离r的确定 a.若两物体可看作质点，则为两质点间距； b.对于均匀的球体，应是两球心间距。
5.万有引力定律的历史意义：
Ø17世纪自然科学最伟大的成果之一，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。
Ø在文化发展史上的重大意义：使人们建立 了有能力理解天地间的各种事物的信心，解 放了人们的思想，在科学文化的发展史上起 了积极的推动作用。
万有引力定律
把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动 近似化
如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对 行星的引力F应为行星所受的向心力，即：
F引= F向=mw2r＝mv2/r 因为： w＝2π/T ； v=2πr/T 怎么办 得：F引=m(2πr/T)2/r= 4π2mr/T2呢？？
如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对 行星的引力F应为行星所受的向心力，即：
《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ppt
旳引力大小相等时，这个飞行器距地心旳距离与距月
心旳距离之比为
。
【答案】9:1
第一节 万有引力定律
【例题】太阳系中旳九大行星均在各自旳轨道上绕太 阳运动，若设它们旳轨道为圆形，若有两颗行星旳轨
道半径比为R1 ：R2=2 ：1，他们旳质量比为 M1 ：M2=4 ：1，求它们绕太阳运动旳周期比T1： T2
地心说是长久盛行于古代欧洲旳宇宙学说。它最初由古希腊 学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密进一步发 展而逐渐建立和完善起来。
第一节 万有引力定律 2.日心说：哥白尼(1473-1543) Nicolaus Copernicus
哥白尼
——波兰天文学家哥白尼经过近四年旳观察 和计算，于1543年出版了“天体运营论”正 式提出“日心说”。
第一节 万有引力定律
二.万有引力定律旳发觉
苹果为何会落地？
月球为何不会落到 地球上来呢？
假如苹果树长到月球那么高，苹果还会
落到地面吗？
月球为何不会落到地球上呢？是因为不 受到地球旳作用力吗？
假如月球不受力，它将做直线运动，
假如月球受重力，它将直接落到地面。
实际上，月球绕地球做圆周运动需要 向心力，正是地球对月球旳引力提供 了这个向心力
1、把行星绕太阳旳运动近似看成是匀速圆周运动，太
阳对行星旳万有引力是行星做圆周运动所需旳向心力
F
m
v2 r
又v
2r
T
F
4
2
(
r T
3 2
)
m r2
2、据开普勒第三定律知
r3 T2
k得F
4 2k
m r2
F
m r2
牛顿以为k是一种与行星
《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
【教科版】物理必修二：3.2《万有引力定律》ppt课件
2 (a+b)
2
•
•
9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。2021/ 6/23202 1/6/23 Wednes day, June 23, 2021
10、低头要有勇气，抬头要有低气。2 021/6/ 232021 /6/2320 21/6/2 36/23/2 021 7:30:04 AM
2
F=G 2 ,质量加倍、距离加倍后引
1
2
3
4
5
4 小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小
行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,
小行星运动的(
)
A.半径变大
B.速率变大
C.角速度变大
D.加速度变大
2
解析:根据万有引力提供向心力可得, 2 =m =mrω2=ma 向,解得
D.物体的重力来源于地球对物体的万有引力
答案:D
2
3
4
5
1
2
3
4
5
3 两个质量相等的球形物体,两球心相距 r,它们之间的万有引力为 F,若它们
的质量都加倍,两球心的距离也加倍,它们之间的作用力为(
)
A.4F
B.F
1
1
C. F
D. F
4
2
解析:两个质量相等的物体的万有引力为
力不变,故 B 正确.
答案:B
秤实验第一次测定出来的,所以选项 A 正确;公式 F=G 12 2适用于两质点间
的相互作用,当两物体相距很近时,两物体不能看作质点,所以选项 B 错误;
两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方
《万有引力定律》PPT课件94281说课材料PPT共40页
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
《万有引力定律》PPT课件 犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
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？
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
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
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》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。