2019年最新-万有引力定律ppt课件-精选文档

第六章万有引力与航天知识回顾太阳与行星间的引力古人观点牛顿思考理论演算总结规律建模理想化2rMmGF2rmF2rMF类比推导月亮绕地球运行苹果落地思考如果你是牛顿，你会想到什么？牛顿用什么方法得出万有引力定律？地球对月球的力，地球对地面上物体的力，太阳对行星的力，是不是同一种力呢？牛顿的思考：万有引力定律的发现过程苹果与月亮受到的力可能是同一种力!可能是地球表面的重力延伸到月亮。而且都是类似太阳与行星间的引力，它们都应遵从“与距离的二次方成反比”的关系。牛顿的猜想：牛顿的智慧：牛顿的这一猜想非常大胆，将天上和人间连接在了一起！证明：苹果、月亮受力满足“平方反比”的关系2rMmGF2rMGaFma牛顿第二定律：当时已知的一些量：地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6400×103m月亮周期：T=27.3天≈2.36×106s月亮轨道半径：r≈60Rga36001月？计算验证：g36001计算结果：2322/1072.24smrTa月2rMGa地球对月球的力，地球对地面上物体的力，太阳对行星的力，是同一种力,且都遵从“与距离的二次方成反比”的关系结论既然太阳行星间、地球月球间、地球物体间有引力，那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢？牛顿的思考：牛顿的这一大胆的推广，充分体现了牛顿非凡的智慧！牛顿的智慧：1、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，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。(1687年)221rmmGF2、公式：引力常量：G=?3、条件：两个质点或两个均质球体之间的相互作用r为两质点（球心）间的距离。(1)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。(2)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。(3)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推动作用。4、意义：引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)卡文迪许卡文迪许实验室【思考】对于一个十分微小的物理量该采用什么方法测量？—放大法引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)1、实验原理：力矩平衡，即引力矩=扭转力矩2、科学方法：放大法3、测定引力常量的意义物理含义：两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11N4、引力常量：G=6.67×10－11N·m2/kg2两次放大及等效的思想：(1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映(2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映A、证明了万有引力的存在B、开创了测量弱力的新时代C、使得万有引力定律有了真正的实用价值(卡文迪许被称为能称出地球质量的人)122112750506.67100.56.6710mmFGrNN一粒芝麻重的几千分之一!!!为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？粗略计算:两个质量为50kg，相距0.5m的物体之间的引力？那么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=6.0×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011mF=GMm/R2=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2=3.5×1022(N)能拉断直径为9000km的钢柱!!!太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N我们感受不到太阳的引力答案：②①④③⑤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？例题:科学研究过程的基本要素包含以下几点：①提出假设；②对现象的一般观察；③通过试验对推论进行检验；④运用逻辑（包括数学）得出推论；⑤对假说进行修正和推广。这些基本要素按科学研究过程的顺序是:1、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，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。221rmmGF2、公式：r：质点(球心)间的距离引力常量：G=6.67×10－11N·m2/kg23、条件:质点或均质球体4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性m2m1FFr1.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（）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课堂练习ABC2.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（）A.B.C.D.无法判断课堂练习C221rmmG221rmmG大于221rmmG小于r3.地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（）A.离地面高度R处为4mgB.离地面高度R处为C.离地面高度2R处为D.离地面高度处为4mg12mg19mg12R课堂练习C作业问题与练习P38：2、3科学家探究科学家探究万有引力定律的验证哈雷彗星回归预测哈雷彗星1682年8月出现1758年12月25日晚回归哈雷2、火星的半径是地球半径的一半,火星的质量约为地球质量的九分之一；那么地球表面50kg的物体受到地球的引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的多少倍？解：已知M地=9M火,R地=2R火。物体m分别在地球和火星上，由万有引力定律F地=GmM地/R地F火=GmM火/R火∴F地/F火=（M地/M火）×（R火/R地）=（9/1）×（1/2）2=9/422