第01节万有引力定律.ppt

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1、第一节万有引力定律（一）天体运行模型：1、托勒密的九重天模型——地心说2、哥白尼的太阳系模型——日心说中间:地球九重天:月球水星金星太阳火星木星土星恒星天原动天一.天体究竟做怎样的运动哥白尼的日心说（二）开普勒三大定律◆开普勒第一定律（椭圆轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。行星轨道焦点太阳焦点●行星和太阳之间的连线在相等的时间内扫过相等的面积。（即近日点速率最大，远日点速率最小。）行星轨道◆开普勒第二定律（面积定律）焦点太阳●开普勒自发表了第一、二定律后，又过了十年，经过更加艰苦的努力，在数字的海洋里

2、提炼出了联系各行星轨道的第三定律。所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．或:R3/T2=k短轴长轴◆开普勒第三定律（周期定律）k的大小与行星无关，只与中心天体质量有关。即:R13：R23=T12：T22开普勒第三定律也适用于卫星绕行星的运动，这时的比值是与卫星无关的常量。开普勒发现的行星运动定律为研究行星的运动提供了依据。是什么原因使它们在各自的轨道上运动？二.万有引力定律的发现月球为什么不会落到地球上来呢？苹果为什么会落地？如果苹果树长到月球那么高，苹果还会落到地面吗？月球为什么不会落到地球上呢？是因为不受到地球

3、的作用力吗？如果月球不受力，它将做直线运动，如果月球受重力，没有切向线速度，事实上，月球绕地球做匀速圆周运动需要向心力，是地球对月球引力提供二.万有引力定律的发现月球为什么不会落到地球上来呢？牛顿：在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆。并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。二、万有引力定律内容: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成正比,跟它们的距离的二次方成反比.G为常量,叫做引力常量,适用于任何两个物体.质量都是1kg的物体相距1m时的相

4、互作用力常用值公式:公式的适用条件任何两个有质量的物体间都有相互吸引力。但公式只适用于两质点、或两质量均匀的球体、或一个质点和一个质量均匀的球体或球壳间。距离r的确定:万有引力定律中两个物体的距离,对于相距很远可以看作质点的物体,就是指两个质点间的距离;对于均匀的球体,就是指两个球心间的距离.对于一个质点和一均匀球体，就是指质点到球心的距离。强调:r不可为零.万有引力遵守牛顿第三定律卡文迪许实验卡文迪许实验实验思想平衡思想放大思想转化思想对称思想减小干扰实验设计杠杆平衡光学放大扭转形变整个装置玻璃罩具体做法T形架镜面反射线度-弧度测力-测力

5、矩两边对称真空室⑵测量原理介绍:扭秤达到平衡时,引力矩等于石英丝的阻力矩.石英丝转角可由镜尺测出,由石英丝转角可知扭力矩等于引力矩,从而可测得万有引力,进而可测引力恒量G.⑶实验意义:①证实了万有引力定律②测定了引力恒量1、对于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（）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趋于零时，万有引力趋于无穷大C、m1与m2受到的引力大小总是相等的，方向相反，是一对平衡力D、m1与m2受到的引力大小总是相等的，而与m1、m2是否相等无关AD2、引力常量G的单位是（）A、NB、N·m2/kg

6、2C、m2/kg·S2D、没有单位BDABCBDC讨论：若万有引力突然消失，世界将发生什么变化？请估算：你和同桌的质量都是60kg，相距0.5m，你们间的引力是多大？一粒芝麻的质量大约是0.004g，其重力大约是你和同桌间引力的多少倍？既然任何物体间都存在万有引力，为什么两个人靠近时并没有吸引到一起？“月－地”检验的想法：F引60RRRF引=mg1.推导:如果认为行星绕太阳作匀速圆周运动，那么谁来提供向心力？太阳对行星的引力（F）为行星所受的向心力若r——太阳和行星之间的距离，V——行星运动的线速度，m——行星的质量。那么：(二)万有引力定

7、律的推导及其基本内容F引据开普勒三定律,是个常量得出结论:行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳距离的二次方成反比.用表示太阳的质量G是一个常量,对任何行星都成立1687年万有引力定律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乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比.太阳与行星之间太阳与行星之间一切物体之间