79高一物理万有引力定律PPT课件
合集下载
万有引力定律完美版课件
07
总结与展望
Chapter
课件内容回顾与总结
万有引力定律的表述和数学公式
01
详细阐述了万有引力定律的定义、公式和适用范围，使学生全
面理解该定律。
引力常量的测定及意义
02
介绍了引力常量的历史背景、测定方法和在科学研究中的重要
性，加深了学生对引力常量的认识。
万有引力定律在天体运动中的应用
03
通过实例分析了万有引力定律在天体对万有引力定律的验 证不仅加深了我们对宇宙的认识和理解， 同时也为未来的空间探测和科学研究提 供了重要的理论支持和技术手段。
广义相对论对万有引力定律修正与发展
广义相对论简介
广义相对论是爱因斯坦在1915年提出 的一种描述引力的理论，它认为引力是 由物质和能量在时空中弯曲而产生的几 何效应。这一理论对万有引力定律进行 了修正和发展，为我们提供了更深刻、 更全面的引力理论。
了学生运用该定律解决实际问题的能力。
万有引力定律在科学和技术中重要性
天文学领域
万有引力定律为天文学提供了基础理论支持，是研究天体运动和 宇宙演化的关键。
航天工程领域
万有引力定律是航天工程设计和实施的重要依据，如卫星轨道计 算、太空探测等。
其他领域
万有引力定律还对地理学、地质学等其他领域产生了深远影响， 推动了相关学科的发展。
公式
F=G(m1m2)/r^2，其中F为两物体之
间的引力，m1和m2分别为两物体的
质量，r为两物体之间的距离，G为万
有引力常数。
科学家牛顿与万有引力定律
牛顿的生平与成就 牛顿是英国著名的物理学家、数学家和天文学家，他在物 理学领域取得了举世瞩目的成就，其中最为著名的就是万 有引力定律。
万有引力定律ppt课件
相互性
两个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。
宏观性
只有质量巨大的天体间或天体与天体附近的物体间， 它的存在才有实际意义；在微观世界中万有引力可 以忽略不计。
高中物理
（三）“月—地检验”
假设 地球与月球间的作用力跟太阳与行星间的作用力是同一种力。
月球绕地球运行，地球对月球的引力：
r
=
4×3.142×3. 84×108
27. 3×24×36002
= 0. 0027 m / s2
表明，地球对地面物体的引力与天体间的引力本质是 同一种性质的力，遵循同一规律！
高中物理
引力常量的测定
卡文迪什
卡文迪什在实验室利用 扭称比较准确地得出引 力常量G的数值。
G ＝ 6.67 × 10-11 N·m2/kg2
高中物理
推导
（二）万有引力定律
将行星绕太阳的运动看作匀速圆周运动。
设行星的质量为m，速度为v，行星与太阳间的 距离为r，行星绕太阳做圆周运动的向心力为F。
v2 F=m r
m
2πr v=
T
F = m 4π2r T2
3
又：r = k T2
则：F m r2
F
=
4π2
r3 m T2 r2
高中物理
高中物理
引力常量的测定
引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。 测定引力常量G的意义：
➢ 证明了万有引力的存在 ➢ 使得万有引力定律有了真正的实用价值 ➢ 开创了弱力测量的时代
高中物理
主
➢ 万有引力定律的建立过程
要
➢ 万有引力定律的内容
内
➢ “月—地检验”
容
高一物理万有引力定律PPT课件
一粒芝麻重的- 几千分之一 16
1.对于万有引力定律的表达式 F=G m1m2
下面说法中正确的是 AC
r2
A．公式中G为引力常量，它是由实验测
得的，而不是人为规定的
B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无
穷大
C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，
与m1、m2是否相等无关
D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方
8
1750年6月的一天，正在着手进行 引力测量的卡文迪许，得到一个好消 息：剑桥大学一名叫约翰米歇尔的科 学家，在研究磁力的时候，使用了一 种很巧妙的方法，测出了力的微小变 化．卡文迪许立即赶去向他请教。
-
9
原来，米歇尔的实验装置是这样的： 用一根很细的石英丝把一块条形磁铁横 吊起来，然后用另一块磁铁慢慢去吸引 它．当磁力开始产生作用的时候，石英 丝便会发生偏转，这样，磁来自力的大小 就可清楚地显示出来了。
自然界中仸何两个物体都相互吸引引力的大小不物体的质量万有引力定律公式的适用条件适用于质点对两个质量分布均匀的球体式中指两球心间的距离万有引力的特征普遍性普遍存在于宇宙中的仸何有质量的物体间的吸引力是自然界的基本相互作用之一相互性两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力符合牛顿第三定律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不物体间它的存在才有宏观的实际意义16861686年牛顿収现万有引力定徇但年牛顿収现万有引力定徇但未测定引力常量
-
14
其意义是用实验证明了万有引力 的存在，使得万有引力定律有了 真正的使用价值。推动了天文学 的发展.
引力常量是自然界中少数 几个最重要的物理常量之一
-
15
粗略的计算一下两个质量为 50kg，相距0.5m的人之间的引力？
1.对于万有引力定律的表达式 F=G m1m2
下面说法中正确的是 AC
r2
A．公式中G为引力常量，它是由实验测
得的，而不是人为规定的
B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无
穷大
C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，
与m1、m2是否相等无关
D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方
8
1750年6月的一天，正在着手进行 引力测量的卡文迪许，得到一个好消 息：剑桥大学一名叫约翰米歇尔的科 学家，在研究磁力的时候，使用了一 种很巧妙的方法，测出了力的微小变 化．卡文迪许立即赶去向他请教。
-
9
原来，米歇尔的实验装置是这样的： 用一根很细的石英丝把一块条形磁铁横 吊起来，然后用另一块磁铁慢慢去吸引 它．当磁力开始产生作用的时候，石英 丝便会发生偏转，这样，磁来自力的大小 就可清楚地显示出来了。
自然界中仸何两个物体都相互吸引引力的大小不物体的质量万有引力定律公式的适用条件适用于质点对两个质量分布均匀的球体式中指两球心间的距离万有引力的特征普遍性普遍存在于宇宙中的仸何有质量的物体间的吸引力是自然界的基本相互作用之一相互性两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力符合牛顿第三定律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不物体间它的存在才有宏观的实际意义16861686年牛顿収现万有引力定徇但年牛顿収现万有引力定徇但未测定引力常量
-
14
其意义是用实验证明了万有引力 的存在，使得万有引力定律有了 真正的使用价值。推动了天文学 的发展.
引力常量是自然界中少数 几个最重要的物理常量之一
-
15
粗略的计算一下两个质量为 50kg，相距0.5m的人之间的引力？
万有引力定律 完整版课件
所谓质点，即两物体的形状和大小对它们之间 的距离而言,影响很小,可以忽略不计.
⑵对于质量分布均匀的球体，r为两个球心 之间的距离.
m1
m2 r
对万有引力的理解
1.万有引力具有普遍性.它普遍存在于宇宙中任何有质
量的物体之间，是物质之间的四大基本相互作用之一．
2Hale Waihona Puke 万有引力具有相互性. 两物体间的引力，是一对作
万有引力定律
★1.内容：
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 和 的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比.
★2.方向：在两物体的连线上
★3.表达式：
F G m1m2 r2
F＝G
m1m2 r2
两物体的距离r指“哪两部分距离”？
★4.ｒ的具体含义：
⑴对于可以看做质点的物体，r为两个质点 之间的距离．
用力和反作用力，符合牛顿第三定律．
3.万有引力具有独立性．两物体间的引力，只与它们的
质量及距离有关，不管它们之间是否还有其它作用力．
4.万有引力具有宏观性.只有质量巨大的天体间，万有引
力的存在才有宏观物理意义.
引力常量
G 是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体.
单位：
大小：
100多年后，由英国物理 学家卡文迪许测出
卡文迪许
1.实验结果： G = 6.67×10-11N·m2/kg2
2.卡文迪许扭秤实验的意义：
(1)证明了万有引力的存在，使万有引力定律进 入了真正实用的时代；
(2)开创了微小量测量的先河，使科学放大思想 得到了推广．
思考：我们人与人之间也应该存在万
有引力，可是为什么我们感受不到呢？
《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
万有引力定律的应用(共11张PPT)
宇宙速度的计算
第一宇宙速度
根据万有引力定律，可以 计算出环绕地球运行的最 大速度，即第一宇宙速度。
第二宇宙速度
通过万有引力定律，还可 以计算出逃离地球引力的 最小速度，即第二宇宙速 度。
第三宇宙速度
利用万有引力定律，可以 计算出逃离太阳系所需的 最小速度，即第三宇宙速 度。
03
万有引力定律在地球科学中的应 用
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)/r²，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表示两物体之间的距 离。
详细描述
这个公式是万有引力定律的核心内容，它精确地描述了两个物体之间万有引力 的数量关系。根据这个公式，我们可以计算出任意两个物体之间的万有引力的 大小。
桥梁和建筑物的稳定性分析
桥梁和建筑物的稳定性分 析
万有引力定律可以用来计算建筑物或桥梁的 支撑结构所受的重力，从而评估其稳定性。
桥梁和建筑物的抗震设计
通过分析地震发生时地面运动对建筑物的影 响，利用万有引力定律计算出建筑物在地震
中的受力情况，进而优化抗震设计。
物体落地速度的计算
物体落地速度的计算
THANKS
感谢观看
统研究提供基础。
04
万有引力定律在物理实验中的应 用
重力加速度的测量
总结词
通过测量物体自由落体的时间，可以计 算出重力加速度的值。
VS
详细描述
在重力加速度的测量实验中，通常使用自 由落体法。通过测量物体下落的时间，结 合已知的高度和重力加速度的公式，可以 计算出当地的重力加速度值。这种方法简 单易行，是物理学中常用的实验方法之一 。
《万有引力定律》PPT课件
2021/8/17
2
当时牛顿提出了万 有引 力理论，却未能得出万 有引力的公式，因为公 式中的“G”实在太小了 ，因此他提出： F∝mM/r^2。直到1798年 英国物理学家卡文迪许 利用著名的卡文迪许扭 秤（即卡文迪许实验） 较精确地测出了引力恒 量的数值。
2021/8/17
3
1、牛顿并不是发现了重力，他是发现重力是「万有」的
。每个物体都会吸引其他物体，而这股引力的大小只跟物
体的质量与物体间的距离有关。
2、牛顿的万有引力定律说明:每一个物体都吸引着其他每 一个物体；两个物体间的引力大小正比于两物体的质量， 会随著两物体中心连线距离的平方而递减。
3、不管距离地球多远，地球的重力永远不会变成零；即 使你被带到宇宙的边缘，地球的重力还是会作用到你身上 ；虽然地球重力的作用可能会被你附近质量巨大的物体所 掩盖，但它还是存在。不管是多小还是多远，每一个物体 都会受到引力作用，而且遍布整个太空，正如我们所说的 「万有」。
2021/8/17
4
例：设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根 据万有引力定律，牛顿运动定律，论述人造地球 卫星随着轨道半径的增加，线速度变小，周期变 大。
答：根据万有引力和牛顿定则F向=GMm/R2和F向 =mv2/R,由此变形GM/R=V2,R增大G和M是常量,所 以速度V在变小.同理,F=mRw2=mR4π2/T2, T2=4π2R3/GM,其中只有R在变且变大,故周期T变 大.
在最高点：mg＋F1＝mω2r ① 在最低点：F2－mg＝mω2r ② 电机对地面的最大压力和最小压力分别出 现在铁块m位于最低点和最高点时，且压 力差的大小为：ΔFN＝F2＋F1 ③ 由①②③式可解得：ΔFN＝2mω2r
2021/8/17
《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
《高一物理万有引力》课件
雷达测距
向月球或更远的天体发射雷达信 号，通过测量信号的往返时间可 以精确计算出天体与地球之间的 距离。
计算天体的质量
环绕天体运动
通过测量环绕天体的运动轨道和周期 ，利用万有引力定律可以计算出中心 天体的质量。
重力加速度法
在地球上测量不同纬度处的重力加速 度，结合地球半径和地球质量，可以 推算出其他天体的质量。
详细描述
牛顿出生于1643年，他是一位英国物 理学家、数学家、天文学家和哲学家 。他在科学领域做出了卓越的贡献， 其中最著名的就是万有引力定律。
万有引力定律的发现过程
总结词
万有引力定律的发现过程是一个漫长而复杂的过程，涉及到许多科学家和他们的研究成 果。从开普勒行星运动三定律，到牛顿万有引力定律的提出，人类对宇宙的理解不断深
宇宙的起源与万有引力
大爆炸理论
大爆炸理论认为宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态，被称为 大爆炸。在此之前，物理定律可能不再适用。
宇宙的演化
根据大爆炸理论，宇宙经历了急剧的扩张和冷却过程。万有引力在 宇宙演化中起着重要作用，它影响了星系的形成和宇宙的扩张速度 。
宇宙的未来
由于宇宙的加速扩张，未来宇宙的命运仍不确定。万有引力与宇宙的 其他基本力之间的关系仍需进一步研究。
助人类理解宇宙的运行规律。
天文观测
通过研究万有引力，人类能够更准 确地预测天体的位置和运动轨迹， 提高天文观测的精度。
宇宙演化
万有引力还影响了宇宙的演化过程 ，通过对它的研究，人类可以更深 入地了解宇宙的起源和演化历程。
对人类生活的影响
地球自转
航天工程
地球自转是由于地球自身受到的万有 引力作用，这种自转导致了昼夜交替 的现象，影响人类的生活节奏。
向月球或更远的天体发射雷达信 号，通过测量信号的往返时间可 以精确计算出天体与地球之间的 距离。
计算天体的质量
环绕天体运动
通过测量环绕天体的运动轨道和周期 ，利用万有引力定律可以计算出中心 天体的质量。
重力加速度法
在地球上测量不同纬度处的重力加速 度，结合地球半径和地球质量，可以 推算出其他天体的质量。
详细描述
牛顿出生于1643年，他是一位英国物 理学家、数学家、天文学家和哲学家 。他在科学领域做出了卓越的贡献， 其中最著名的就是万有引力定律。
万有引力定律的发现过程
总结词
万有引力定律的发现过程是一个漫长而复杂的过程，涉及到许多科学家和他们的研究成 果。从开普勒行星运动三定律，到牛顿万有引力定律的提出，人类对宇宙的理解不断深
宇宙的起源与万有引力
大爆炸理论
大爆炸理论认为宇宙起源于一个极度高温和高密度的状态，被称为 大爆炸。在此之前，物理定律可能不再适用。
宇宙的演化
根据大爆炸理论，宇宙经历了急剧的扩张和冷却过程。万有引力在 宇宙演化中起着重要作用，它影响了星系的形成和宇宙的扩张速度 。
宇宙的未来
由于宇宙的加速扩张，未来宇宙的命运仍不确定。万有引力与宇宙的 其他基本力之间的关系仍需进一步研究。
助人类理解宇宙的运行规律。
天文观测
通过研究万有引力，人类能够更准 确地预测天体的位置和运动轨迹， 提高天文观测的精度。
宇宙演化
万有引力还影响了宇宙的演化过程 ，通过对它的研究，人类可以更深 入地了解宇宙的起源和演化历程。
对人类生活的影响
地球自转
航天工程
地球自转是由于地球自身受到的万有 引力作用，这种自转导致了昼夜交替 的现象，影响人类的生活节奏。
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。
高一物理人教版必修课件-万有引力定律-ppt精品课件
D、G m1m2
(r r1 r2)2
D)
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
r1
r2
r
公式中的r应为球心之间的距离
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
3.地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个 物体，下列说法正确的是（ ACD）
律
F G m1m2 r2
G: 引力常量 6.67×10-11N·m2/kg2
引力常量适用于任何两个物体；在数值上 等于两个质量都是1kg的物体相距1m时
的相互作用力。
3 、 F 由 G m r 1 m 22 G m F 1 m 2 2r 可 G 的 知单 N m 位 2/k2 g ：
思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
4.火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5 倍，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的 重力加速度约为（B） A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
谢谢观赏！！！
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
• • • • • • • • • • •
感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
我们的思想还可以更加解放！是 否宇宙中任意两个物体之间都有这 样的力呢???
《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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
推动作用。
15
思维拓展：
“重力”就是“万有引力”吗？
ω
F
O
16
思维拓展：
“重力”就是“万有引力”吗？
ω F向 F mg
O
17
三、例题分析
例1. 地球质量大约是月球质量 的81倍，一个飞行器在地球与月球 之间，当地球对它的引力和月球对 它的引力大小相等时，这个飞行器 距地心的距离与距月心的距离之比 为多少？
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。
3
牛顿: “月－地”检验的思想实 验, 推测地球对月球的引力与地球对 物体的重力是同样性质的力。
4
2. 平方反比假设 布里阿德（法）：首次提出了引
力大小与距离平方成反比的假设。
哈雷、胡克：利用向心力公式和 开普勒定律按照圆轨道推出引力与太 阳到行星之间的距离二次方成反比。
G-------引力常量。 11
引力常量的意义是: 它在数值 上等于两个质量都是1kg的物体相距 1m时的相互作用力。
G = 6.67×10-11N·m2/kg2
12
3. 万有引力定律的适用条件
(1)万有引力定律只适用于质点 间引力大小的计算。当两物体间的 距离远大于每个物体的尺寸时，物 体可以看成质点，直接使用万有引 力定律计算。
(一)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. 把地面上物体运 动的规律和天体的运动规律统一了起来.
(二)万有引力定律的发现, 对以后物理 学的发展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。
(三)万有引力定律的发现, 解放了人们
的思想，对科学文化的发展起到了积极的
地面:
Mm mg G R2
h高处 :
mg
G
(
Mm R h)2
g
R2
g (R h)2
21
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
那么这个引力也应与太阳的质量成正比。
mm F引 r 2
则
mm F引 G r 2
10
2. 基本内容
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乘积 成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
用m1和m2表示两物体的质量, 用r 表示它们的距离, 那么可用下式表示：
F
G
m1m2 r2
太阳对行星的引力F提供行星做 匀速圆周运动的向心力 ：
mv 2 F引 r
8
定律的推导：
又 v 2r , 得：
T
F引
4
2
rm T2
4
2
(
r T
3 2
)
m r2
4
2k
m r2
9
F引
4
2K
m r2
，即F与行星的质量
成正比，与行星到太阳的距离的平方成
反比。根据牛顿第三定律，行星吸引太
阳的引力与太阳吸引行星的力大小相等，
22Leabharlann 谢谢大家荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
23
13
(2)当两物体是质量均匀分布的球体 时, 它们间的引力也可直接用公式计算, 但式中的r是指两球心间距离(两球体间 的距离远大于每个球体的尺寸)。
(3)当研究物体不能看成质点时，可 以把物体假想成无数个质点，求出两个 物体上每个质点与另一物体上所有质点 的万有引力，然后求合力。
14
4. 万有引力定律发现的意义
5
牛顿: 成功地运用了质点模型, 证 明了如果太阳和行星之间的引力与距 离的二次方成反比，则行星的轨道是 椭圆。并且阐述了普遍意义上的万有 引力定律。
6
二、万有引力定律的推导及基本 内容
1. 定律的推导 两次简化： ①行星运动的椭圆轨道简化成圆 形轨道; ②把天体看成质点.
7
定律的推导：
设行星的质量为m，与太阳的距 离为r，运行的速度为v，周期为T。
18
解：设R是飞行器到地心的距离,
r是飞行器到月球的距离。
则由题意:
G
M地m R2
G
M月m r2
R M地 9 r M月 1
19
例2. 地球表面重力加速度为g, 忽 略地球自转的影响, 在距地面高度为h 的空中重力加速度是地面上重力加速 度的几倍? 已知地球半径为R。
20
解：不计地球自转的影响, 物体 的重力等于物体受到的万有引力。
第六章 万有引力与航天
第三节 万有引力定律
1
一、人们对行星运动规律的原因 的认识过程
对于行星运动的动力学原因的解 释，人们也进行了长期的探索。科学 家们面对实践中发现的问题，进行了 大胆的猜想和假设。
2
1. 天体引力的假设
伽利略：一切物体都有合并的趋 势，这种趋势导致天体作圆周运动。
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。