6.3万有引力定律精品课件

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人教版高中物理必修2-6.3 万有引力定律-课件(共25张PPT)

人教版高中物理必修2-6.3 万有引力定律-课件(共25张PPT)

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猜想:月亮的运动是受到地球的引力作用
已知 : r月地 60r地 3.8108 m ; g 9.8 m s2; T 27.3天 = 27.3 24 3600 s 求 :a月 ?, 再求 g a月 ?
解:a月
2r月地
(2 T
)2 r月地
4 2
(27.3 24 3600)2
3.8 108
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有力证据
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三、更进一步的推广——万有引力定律
(1)定律表述: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成正比,跟 它们的距离的二次方成反比.方向在它们连线上.
(2)公式表示: F
G

最新6.3万有引力定律课件ppt

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1、用实验证明了万有引力的存在 2、使万有引力定律公式有了真正的实用价值
可以计算天体间的引力大小, 可间接计算天体的质量、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
思考:我们人与人之间也一样存在万有引力,
可是为什么我们感受不到呢? 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?
F G m1m2 r2

但却无法算出两个天体间的万有引力大小,
因为他不知道引力常量G的值.
四、万有引力定律的检验---引力常量G的测量实验
F
G
m1m2 r2
G Fr 2 m1m 2

F
rm
mF

r
1798年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置, 第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小F做了精确测量 和计算,比较准确地测出了引力常量G的数值
例1.由公式
F
G
m1m2 可知,
r2
当两物体之间的距离 r时,两个物体可视为质
点,公式适用,则两物体之间的引力 F0
问题:当两物体间的距离 r0时,则两物体之间
的引力 F ,这种观点对么?
【解析】 :
当两物体间距离 r0时,物体不能看成质点,
公式
F G m1m2 r2
已不再适用
牛顿发现万有引力定律
r2
①(理想情况)
F
两个质点间引力大小的计算
m1
F’
r
m2
②(实际情况)
r 为两质点间的距离
若两个物体间的距离远大于物体本身大小时,
两个物体可看成质点 如:太阳与行星间
r为两天体中心的距离
地球与月球间

必修2 6.3 万有引力定律 课件

必修2  6.3 万有引力定律 课件

m1m2 r2
, 式中质量的单位 kg, 距离的单位 m , 力的单位 N , G是
比例系数, 叫做引力常量.
3. 引力常量 (1)大小: G =6. 67× 10 N ·m / kg , 数值上等于两个质量都是 1 kg 的质点相距 1 m 时的相互吸引力. (2)测定: 英国物理学家卡文迪许在实验室比较准确地测出了 G 的数值.
2
①物体随地球自转需要的向心力很小, 一般情况下, 认为重力约等于 万有引力, 即 m g=G
Mm ; 2 R
②在地球表面, 重力加速度随地理纬度的升高而增大; 在地球上空, 重 力加速度随距地面高度的增加而减小.
针对训练 2 1: (2012 年银川高一检测) 火箭在高空某处所受的引力为它 在地面某处所受引力的一半, 则火箭离地面的高度与地球半径之比为 ( A. ( C. )
第 3节
万有引力定律
自主学习
栏 目 导 航
要点例析
一、月—地检验
1. 目的: 验证月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力, 从而将太阳与行星间的引力规律推广到宇宙中的一切物体之间. 2. 原理: 计算月球绕地球运动的向心加速度 an, 将 an与物体在地球附 近下落的加速度——自由落体加速度 g 比较, 看是否满足
2. 万有引力定律的理解
四 性 普 遍 性 相 互 性 宏 观 性 特 殊 性 内容 万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间, 宇宙间任何两个 有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力 两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力, 总是满 足大小相等, 方向相反, 作用在两个物体上 地面上的一般物体之间的万有引力比较小, 与其他力比较可忽略不 计, 但在质量巨大的天体之间, 或天体与其附近的物体之间, 万有引力 起着决定性作用 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

物理必修2人教版 6.3万有引力定律 (共18张PPT)

物理必修2人教版 6.3万有引力定律 (共18张PPT)
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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( )
1、为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢?
下面我们粗略地来计算一下两个质量为50kg,相距 0.5m的人之间的引力?(为什么说是粗略?)
F=GMm/R2=6.67×10-7N
2、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大?
已知:太阳的质量为M=2.0×1030kg,地球质量为 m=5.9×1024kg,日地之间的距离为R=1.5×1011m
1、关于万有引力定律和引力常量的发现,下面 说法中哪个是正确的 ( ) A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引
力常量是由伽利略测定的 B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引
力常量是由卡文迪许测定的 C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力
常量是由胡克测定的 D.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力
常量是由卡文迪许测定的
F=GMm/R2=3.5×1023N 说明:引力在天体与天体间,天体与物体间比较 显著,但通常物体间的引力可忽略不计.
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万有引力定律(高中物理教学课件)

万有引力定律(高中物理教学课件)

提示:割补法
答案:
G
Mm (2R)2
F剩
G
M'm (1.5R)2来自M M'
4 R3
3
4(R
32
M
)3
'
1 8
M
F剩
7 36
G
Mm R2
五.重力与万有引力的关系
1.若不考虑地球自转:
G
Mm R2
mg
2.实际上万有引力的一部分提供物体做圆
周运动的向心力,重力是万有引力的另一
个分力,故:mg
2.大小:
vF= 2mTrv力与的rT2r32太的质 k作阳量F用的mTm太是引2 4成T力相2r2k正3r互也比的应。F,与常太行4量阳星2k 没行沿rmG2 与有星着太关间二FF阳系引者、。力的mrrm太22行太的连星阳方线都与向。FF=Gmmr太r2太m2m
一.行星与太阳间的引力
F=G m太m ,方向在两者连线上。 r2
三.万有引力定律
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m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的
二次方成反比,即:F=G
m1m2 r2
它于1687年发表在牛顿的传世之作《自然哲学 的数学原理》中。
三.万有引力定律
2.对万有引力的理解
①普遍性:任何两个物体之间都存在引力(大到 天体小到微观粒子),万有引力是自然界中物体 间的基本相互作用之一。 ②相互性:万有引力具有相互性,符合牛顿第三 定律。 ③宏观性: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,万有引力可以忽略不计。地球表面物体受力 时,也不考虑万有引力。

6-3-1万有引力定律-高中物理课件(人教版必修二)

6-3-1万有引力定律-高中物理课件(人教版必修二)
解:
=3.5×1022N
3.5×1022 N 非常大,能够拉断直径为 9000 m 的钢柱. 万有引力的宏观性: 引力在天体与天体间,天体与物体间才 比较显著,在通常物体间的引力可忽略不计.
课堂练习
1. 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法可采用 的是( ABC )
A. 使两个物体质量各减小一半,距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变 C. 使两物体的距离增为原来的2倍,质量不变 D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4
牛顿思考流程
行星绕太阳公转的向心 力是太阳对行星的引力
F
m日m行 r2
卫星绕行星公转的向
心力是行星对卫星的
引力
F
m行 m卫 r2
地面上物体所受重
力来自地球对物体
的引力
F
m地 m
r2
一切物体间都存在引力
F
m1m2 r2
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F与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们的距离r的二次方
4. 操场两边放着半径为r1、r2,质量分别为m1、m2的篮球和足球,两
者的直线间距为r,这两球间的万有引力大小为( C )
A.
G
m1m2 r2
B.
大于G
m1m2 r2
C.
小于G
m1m2 r2
D.无法判断
r
5、如图所示,r 虽然大于两球的半径,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 )
Mm F G r2 “天上”的力与“人间”的力是同一种力
月 ─ 地检验

万有引力定律PPT教学课件

万有引力定律PPT教学课件

F G m r 1 m 2 2 6 . 6 1 7 1 6 0 1 1 2 6 0 N 0 2 . 4 1 7 N 0
可见两人之间的引力是非常小的,所以两个人接
近时他们不会吸引在一起,通常分析物体的受力
时2不020/1需2/11要考虑物体间的万有引力。
10
例3 对于万有引力定律的表达式 F=G m 1 m 2 下面
测测定的月球绕地球运动的向心加速度a1
③2比020较/12/1a11和 a1 的值,你能得出什么结论?
3
一、月-地检验
行星与太阳之间、地球与月球之间,以及 地球与地面物体之间具有“与两个物体的 质量成正比,与它们之间距离的二次方成 反比”的吸引力
猜想II
是否任意两个物体之间都有这样的力呢?
结论
任意两个物体之间都有这样的力,只是由于身边 物体的质量比天体的质量小得多,不易察觉罢了。
延伸 这个力会不会 作用到月球 上呢?
球绕地球 运动的力, 地球拉着 苹果下落 的力,以 及太阳和 行星之间 的力是不 是同一种 力呢?
2
一、月-地检验
猜想I: 地球与月球之间,地球与地面物体之间,以及
地球、众行星与太阳之间的作用力是同一种力,遵循相
同的规律。
合作探究: 如何检验猜想I? ①在牛顿的年代已经能够精确的
身边物体的质量比天体的质量小得多,引力F是非常小的, 这么小的力F,如何测量?
结论:
把力F的效果放大。
2020/12/11
8
三、引力常量
引力常量最早是由英国物理学家卡文迪许通过扭秤实验 测出 G=6.67×10-11N·m2/kg2
讨论分析: 如右图所示为卡
文迪许扭秤实验装 置,哪些地方把引 力F的效果放大了?

物理:6.3《万有引力定律》课件(新人教版必修2)

物理:6.3《万有引力定律》课件(新人教版必修2)
西,若是有什么您想要の,也可以找咱们帮忙,咱们不收服您の费用.""那倒不用."根汉微笑道:"咱确实是需要壹些其它の材料,看看你们这里有没有了,如果有の话,咱也需要."说完,他就拿出了壹张清单.这张清单上面,列着多达三千多种材料,乃是七阶还元丹所需要の壹些材料,他现在这 么多年了,也没有攒齐,现在还差这么三千多种."呃,这么多".红袍女子楞了楞,不过还是过来看了看上面の清单.她身为这里の头牌掌柜,自然大部分の东西の名字,都清楚.她看了看后说:"道友需要の东西这么多,壹时半会尔可能无法凑齐,不过如果道友可以在这里小住几日の话,红栾可以 替你想想办法,尽量找到上面の东西.""那真是太感谢了."根汉微笑道:"如果可以の话咱们就叨扰了."红袍女子,现在才说出自己の名字,名叫红栾.听到这个名字之后,壹旁の孝洁,眼中闪过了壹抹异色,心想这个女人怎么会在这里の,她不是天空之城,第九外城主の,九姨太吗?当然这些话, 她可没有现在就问,只是心里有些不解罢了."恩,道友客气了,您照顾咱们莫问价の生意,咱们应该谢谢您才对."红栾大喜,然后立即让下人,给领着根汉他们三人,到后面の客房去休息了.等根汉他们走后,红栾立即来到了莫问价の左前院,这里有壹间库房,她立即闪了进去.从后面の壹个烛台 上面,按了壹个机关之后,壹副古画の后面出现了壹条暗道.她立即闪了进去.不久后,她就来到了地底下の壹处暗室外面,里面传来了壹个苍桑の声音."有什么事情?"里面の人问.红栾手中捧着一些瓶子の龙血,欣喜の说:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ师尊,今天终于是换着龙血了,您试试看这龙血行不行.""哦?有龙血 了?"里面の人显然也有些小兴奋,然后红栾手中の瓶子便消失了,被拿进去了."你先到外

万有引力定律课件张雷

万有引力定律课件张雷

F2
F1
猜测
实际
GMm1 ? F1 = r12
= m1a =
GM a= 2 r1
4π 2 r1 a= 2 T
GMm2 ? m2 g F2 = 2 r2
GM g= 2 r2
a r2 = r g 1
2
见证奇迹的时候到了
g
a
r1
4π r1 a= 2 T
2
a ? r2 = r g 1
m1m2 F =G 2 r
3.适用条件 : 3.适用条件 两个质点间的引力作用; 两个质点间的引力作用; ①可以看作质点的两个物体间的引力作用 ; ②两个均匀的球体,无论距离远近都能适 两个均匀的球体, 用,其距离应是两球心间距. 其距离应是两球心间距. R
4.发现万有引力定律的重要意义: 4.发现万有引力定律的重要意义: 发现万有引力定律的重要意义 揭示了地面上物体运动的规律和天体上物 遵从同一规律, 体的运动 遵从同一规律,让人们认识到天 体上物体的运动规律也是可以认识的, 体上物体的运动规律也是可以认识的,解放 了人们的思想, 了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立 了极大信心, 对后来的物理学、 了极大信心, 对后来的物理学、天文学的 发展具有深远的影响。 发展具有深远的影响。
重点: 重点:
1.万有引力定律的推导。 万有引力定律的推导。 万有引力定律的推导 2.万有引力定律的内容及其表达式。 万有引力定律的内容及其表达式。 万有引力定律的内容及其表达式 3.了解引力常量的测定方法。 了解引力常量的测定方法。 了解引力常量的测定方法
难点: 难点:
1.对万有引力定律的理解。 对万有引力定律的理解。 对万有引力定律的理解 2.把地面上的物体所受的重力与天体间的引力是同性质的力联系起 把地面上的物体所受的重力与天体间的引力是同性质的力联系起 来。

《万有引力定律》PPT课件

《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。
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G值的测量:卡文迪许扭秤实验
1.卡文迪许扭称的测量方法

F
m
F

r
m
r

F
m
F

r
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.
问题3 分析扭秤实验装置测量G的原理 和实验装置设计的巧妙之处 ?
平面镜的作用? ① 巧妙证明、精确测量、第一次. 实用价值 开创了测量弱力的新时代 ② 测量的具体过程:
2r 圆周运动的周期T和速度v的关系 v T 3 所以: F 4 2 r m 2 2 T r
r3 由开普勒第三定律可知, 2 是个常量,则得出结论: T
m m F 4 k 2 2 r r
2
行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正 比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比.
思考:太阳对行星的引力F跟太阳的质
(1)圆周运动是完美的,无需什么动因。 (2)伽利略认为:一切物体都有合并的趋势 ,这种趋势导致物体作圆周运动。 (3)开普勒认为:行星一定是受到了来自太 阳的类似磁力的作用。 (4)笛卡尔:行星的运动是因为在行星周围 有旋转的物质以太作用在行星上。 (5)牛顿、胡克、哈雷认为:行星绕太阳运 动是因为受到了太阳对它的引力的作用。
例题: 已知地球表面的重力加速度为g, 地球半径为R,万有引力恒量为G,用 以上各量表示,地球质量M为多少?
Mm 解:由于 2 mg G R
所以,地球质量: R g M
G
2
问题2 月球绕地球的公转周期27.3 5km,地球表面 天,轨道半径3.84×10 的物体受到地球的引力可近似认为等 于物体的重力,物体的重力加速度为 9.8m/s2. 地球的半径为月球绕地球运 转半径的 1 .
3、G: 引力常量 6.67×10-11N· 2/kg2 m
(1)引力常量适用于任何两个物体 (2)意义: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。
计算
两个质量各为100kg的人,相距1m 时,估算他们之间相互的引力多大?
6.67
-7N ×10
五、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.
6.3万有引力定律
一、行星为什么这样运动? 多数人: 行星作圆周运动是无需动因的.
行星为什么这样运动? 伽利略 (1564-1642) 一切物体都有合并的趋势,这种 趋势导致物体做圆周运动.
行星为什么这样运动? 开普勒 (1571-1630)
行星绕太阳运动一定是受到了来自 太阳的类似于磁力的作用.
著名的月地检验
四、万有引力定律
1、定律表述:自然界中任何两个物体 都是互相吸引的,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.
m1m2 F G 2 r
2、适用条件:
⑴万有引力只适用于质点间引力大小的计算, 当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸 时,物体可看成质点,直接使用万有引力计 算。 ⑵当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间 的引力也可由公式直接计算,但式中的r是两 球心间的距离。 ⑶当研究物体不能看成质点时,可把物体假想 分割成无数个质点,求出一个物体上每个质 点与另一物体上每一个质点的万有引力然后 求合力。
Mm F 2 r
三、太阳与行星间的引力: 写成等式有:
Mm F G 2 r
G是一个常量,对任何行星都是相同的.
至此,牛顿一直是在已有的观 测结果和理论引导下进行推测 和分析,观测结果仅对“行星 绕太阳运动”成立,这还不是 万有引力定律。
的地 引球 力对 月 球 的地 引球 力对 苹 果

问题: 牛顿是怎样把天体间的引力与地球 对地面附近物体的引力统一起来证 明它们遵循相同的规律进而得到万 有引力的?
60
1.月球绕地球做圆周运动的加速度 是多少?
问题2 月球绕地球的公转周期27.3 5km,地球表面 天及轨道半径3.84×10 的物体受到地球的引力可近似认为等 于物体的重力,物体的重力加速度为 9.8m/s2. 地球的半径为月球绕地球运 转半径的 1 .
60
2.如果两力都遵循相同规律,请根 据牛顿第二定律写出它们加速度表 达式,加速度之比应是多大?
二、太阳对行星的引力
(1)猜想:太阳对行星的引力F应该与 行星到太阳的距离r有关,许多经验使 人很容易想到这一点。那么F与r的定量 关系是什么? (2)简化模型:行星轨道按照“圆”来 处理;
(3)计算
将行星运动近似为圆轨道上的匀速圆 周运动:太阳和行星间的距离为r,行星 运动的周期为T,行星的质量为m。请你 学着牛顿的方法,证明太阳对行星的引 力F与r的二次方成反比。
量有关吗?
(4)对称:根据牛顿第三定律,行星与太阳间的 吸引力是相互作用的,是大小相等、性质相同 的力(一对作用力、反作用力).
• 牛顿认为,行星对太阳的引力大小也存在与上 述关系对称的结果,即和太阳的质量成正比. 若用M表示太阳的质量,则有:
M F 2 r
(5)推导:根据(3)和(4),得 到太阳与行星间的引力大小:
2.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.
3、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. 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.
行星为什么这样运动? 笛卡儿 (1596-1650)
行星运动是因为行星的周围有旋转 的物质作用在行星上.
行星为什么这样运动?Fra bibliotek胡克等人 (1652-1746)
行星围绕太阳运动是因为受到了太阳 对它的引力,提出如果行星的轨道是 圆形的,它所受的引力大小跟行星到 太阳的距离的二次方成反比.
思考:哪种观点你认为肯定错误?
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