【人教版】万有引力定律PPT课件1

地球和地球表面及附近的物体之间存在万有引力 物体由于地球的吸引受到重力
地球上物体的万有引力与重力有什么样的关系？
重力与万有引力的关系
理解并掌握地球表面重力与万有引力的联系和区别 理解并掌握地球表面各处重力加速度的差异
万有引力和重力的关系
对于赤道上和赤道表面附近的物体，其受到地球的万有引力就是重力吗？ ①在赤道表面的物体
若我们已知地球质量、月球质量、还有地月距离，那么可以
根据公式
计算出地球和月球之间的引力大小吗？
无法算出两个天体之间万有引力的大小
在牛顿的时代，不知道引力常量G的值， 无法计算两个天体之间万有引力的大小
卡文迪许的扭秤实验
知道卡文迪许扭秤的结构 知道利用扭秤测定万有引力常量的方法
引力常量的大小
卡文迪许
教学重点
万有引力定律的思路和过程 科学精神、科学思想方法的培养
教学难点
万有引力定律得出的思路和过程 拒学生认知情况确定探究点
知识回顾
太阳对行星的引力：太阳对不同行星的引力，与 行星的质量m 成正比，与 太阳到行星间的距离r的二次方 成反比 行星对太阳的引力：与 太阳的质量M成正比，与 行星到太阳 的距离r的二次方 成反比 太阳与行星间的引力：与 太阳的质量M、行星的质量m 成正比，与 两者距离r的二次方 成反比 太阳与行星间引力的表达式
引力常量的普适性成了万有引力 定律正确性的最早证据
万有引力的大小
粗略计算两个质量都为50kg，相距0.5m的同学之间的万有引力 两个同学不可看做质点
不到一粒芝麻重力的千分之一
万有引力的大小
万有引力在天体和天体之间比较显著 但在通常质量较小的物体间忽略不计
问题与练习
关于万有引力定律的表达式˓，下列说法中正确的是（AD ） A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是认为规定的 B.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 C.m1与m2之间的引力大小总是相等的，方向相反，是一对平衡力 D. m1与m2之间的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关
①理论推算 若A和B受同一种力，则都 遵从距离“平方反比”的规律
g
月一地检验的过程
②实际数据检验
代入数据，得：
地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力 与太阳、行星间的引力，遵从相同的规律
万有引力定律
理解并掌握万有引力定律的内容和形式 理解并掌握万有引力定律的适用范围
万有引力定律
将以上结论推广到宇宙中的一切物体之间
月一地检验的过程
为方便计算 可以假设在月球同轨道上有一个与地球苹果一样的苹果 我们来计算这两个苹果的加速度关系即可
月一地检验的过程
两个相同苹果，一个（A）位于赤道相对地面静止，另一个（B）位于月球轨道 绕地球运行。记苹果A受到地球的引力为FA，苹果B受到地球的引力为FB（月球 轨道半径约为地球半径的60倍）
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
、与它们之间
距离r的二次方成反比，即：
kg
kg
m
N
万有引力定律
适用条件： 万有引力定律只适用于质点之间引力大小的计算
两个物体的距离 ①若物体的大小比它们之间的距离小得多，两个物体可以看做质 点，这个距离就是这两个点的距离 ②如果是地球、月球等球体，这个距离应该是球心间的距离
扔出速度越大
若初速度非常大
轨迹越平
轨迹将ຫໍສະໝຸດ Baidu行于地面
此时，苹果的运动轨迹就是圆周运动
月一地检验的准备工作
定性上，地球和月球之间的力和地球使苹果下落的力是相同的 那么，定量上呢？
月一地检验的准备工作
可以直接比较苹果和月球受力吗？
不可以，苹果和月球质量不等，无法进行地球对它们的引力数量上的对比
那么如何去除受力物体的质量这个因素的影响？ 用力除以质量，若这个比值在用“太阳与行星间引力”表达式推 出的关系和用实际数据计算出来的关系这两种情境下结果一致， 那么假设便得以验
大胆猜想
地球使树上苹果下落的 力，与太阳与地球、众 行星之间的吸引力是同 一种力
需要用事实检验
月一地检验的准备工作
为了统一方便进行比较 我们用地球和月球之间的力和地球使苹果下落的力来进行检验
月一地检验的准备工作
解决方案（思想实验）
遇到难题： 两个受力物体的运动形式不同 定量上看，它俩能用一个公式吗？
万有引力定律
教学目标
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
知道万有引力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
会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，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
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。
测出引力常量 现在公认的引力常量 他是如何测出来的？
引力常量的测定
卡文迪许扭秤
测量原理： 微小量放大法
放大两次： ①将微小力转变为力矩来反应 ②将扭转角度（微小量）通过 光标的移动来反应
万有引力定律的普适性
卡文迪许
测出引力常量以后 又测量了多种物体间的引力
所得结果与利用引力常量G按 万有引力定律计算所得结果相同
G是比例系数，与行星、太阳均无关 方向：沿太阳和行星的连线
篮球进框后，落回地面
成熟的苹果落向地面
跳过跳杆的运动员落向地面
是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？ 的定重义力是什么？
由于地球的吸引而受到的力 地球使物体下落的力和太阳与行星之间的力是同一种力吗？
月—地检验
利用月球和地面物体的运动规律检验引力表达式的普适性
重力只是万有引力的一个分力 重力随纬度的增加而增加
万有引力和重力的关系
②在赤道上空的物体
重力就是万有引力 因为物体不再受地球自转影响
重力随高度的增大而减小
万有引力和重力的关系
地面附近物体的重力近似等于万有引力 原因： 自转向心力远小于重力，因此忽略地球自转的影响
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万有引力和重力的关系
特别注意 ，以下两种情况不能做此近似处理 ①当要讨论重力和万有引力之间的微小偏差时 ②当物体距地面的距离与地球半径相比不能忽略时
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