高中物理 5-1 萬有引力定律及引力常量的測定課件 魯科版必修2

1、天問遂古之初,誰傳道之?上下未形,何由考之?……..夜光何德,死則又育?厥利維何,而顧菟在腹?……..,導(dǎo)入：從嫦娥奔月到“阿波羅”上天,5.1 萬有引力定律及引力常量的測定,空間探索之月球之旅,1957年10月4日，前蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星上天，拉開了人類航天時代的序幕。前蘇聯(lián)宇航員加加林，于1961年4月12日，乘坐前蘇聯(lián)“東方號”飛船，環(huán)繞地球飛行了一圈，歷時近兩個小時，成為第一位進(jìn)入太空的人。在人類探索宇宙

2、空間的道路上，留下了許多光輝的足跡，積累了大量豐富的資源。,加加林,月球是距離地球最近的天體(約38萬公里)，是人類進(jìn)行太空探險的第一站。前蘇聯(lián)1959年發(fā)射的月球2號探測器在月球著陸，這是人類的航天器第一次到達(dá)地球以外的天體。同年10月，月球3號飛越月球，發(fā)回第一批月球背面的照片。1970年發(fā)射的月球16號著陸于豐富海，把100克月球土壤送回了地球,美國的“徘徊者”3-5號月球探測器,“勘測者”月球探測器,美國發(fā)射的月球

3、軌道器,“阿波羅”11號的登月艙,,,,“阿波羅”11號宇航員阿爾德林在月球表面,,宇航員阿爾德林在美國國旗旁留影。,“阿波羅”15號的月球車,“阿波羅”11號宇航員阿爾德林邁出登月艙,“阿波羅”17號的月球車在月球上行駛。,環(huán)繞月球飛行的“月球勘探者”探測器,嫦娥一號,問題: 人類登月的夢想終于實現(xiàn),那么人類是如何實現(xiàn)這夢想呢?,1、行星運動的規(guī)律,“地心說”模型,代表人物：亞里士多德；托勒密,（一）、地心說,托

4、勒密于公元二世紀(jì)，提出了自己的宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說，即“地心說”.地心說認(rèn)為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮及其他的行星都繞地球運動． 地心說直到16世紀(jì)才被哥白尼推翻.,托 勒 密,代表人物：哥白尼,（二）日心說,哥白尼在16世紀(jì)提出了日心說．日心說認(rèn)為太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動．1543 年哥白尼的《天體運行論》 出版，書中詳細(xì)描述了日心說理論.,哥 白 尼,第谷,開普勒,伽利略,牛頓,（三）開普勒三定

5、律,所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。,,,1. 開普勒第一定律：,開普勒(1571-1630)是德國近代著名的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家物理學(xué)家和哲學(xué)家,,2.開普勒第二定律：太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等。,,,3.開普勒第三定律： 所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。,R：半長軸T：公轉(zhuǎn)周期,,,１、關(guān)于行星繞太陽運動的下列說法中正確的是（

6、 ） A、所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動。 B、行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處。 C、離太陽越近的行星運動周期越長。 D、所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期 的二次方的比值都相等。,,,D,２、行星繞恒星的運動軌道如果是圓形，那么運行周期T的平方與軌道半徑r的三次方的比為常數(shù)，設(shè)T2/r3=k,則常數(shù)k的大小( ) A . 只與恒星的質(zhì)量有關(guān)

7、 B. 與恒星的質(zhì)量及行星的的質(zhì)量有關(guān) C. 只與行星的質(zhì)量有關(guān) D. 與恒星的質(zhì)量及行星的的速度有關(guān),小結(jié)： R3/T2=k，無論是對于不同行星繞太陽轉(zhuǎn)還是 對于不同衛(wèi)星繞同一個行星轉(zhuǎn)，都是合適的， 只是k值不同，k與行星或衛(wèi)星無關(guān)，僅與中 心天體有關(guān)。,,,A,３、地球繞太陽運動的軌道半長軸為1

8、.50×1011m，周期為365d； 月球繞地球運動的軌道半長軸為3.82×108m，周期為27.3d，則對于繞太陽運動的行星，R3/T2的值為（ ）m3/s2；對于繞地球運動的物體， R3/T2的值為（ ）m3/s2。,,,2.5×1028,7.5 ×1022,牛頓在前人研究成果的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力發(fā)現(xiàn)了萬有引力定

9、律，比較完美的給出了天體的運動規(guī)律。,2、萬有引力定律,自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比,（一）定律內(nèi)容,（二）、表達(dá)式,1.m1、m2是兩個物體的質(zhì)量,2.r是兩個物體間的距離：,公式說明：,均勻球體指球心間距離,對于相距很遠(yuǎn)可看做質(zhì)點的物體，指質(zhì)點間的距離,在均勻球體內(nèi)部所受萬有引力為零,3.G為常量，叫引力常量,（三）定律適用的條件,萬有引力定律適用于計算質(zhì)點