萬有引力定律課件

1、第三章 萬有引力定律 及其應(yīng)用第一節(jié) 萬有引力定律,1、了解“日心說”與“地心說”兩種不同的觀點(diǎn)及發(fā)展過程。2、理解開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容，并能應(yīng)用定律對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析。3、理解萬有引力定律的內(nèi)容，并能夠應(yīng)用定律進(jìn)行計(jì)算。,一 天體究竟怎樣運(yùn)動(dòng)?,,人類對(duì)天體的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的時(shí)間。,火星車,飛向太空,地心說：地球是靜止的，是宇宙的中心，一切天體圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。它遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地面上物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同

2、。代表人物: 托勒密、亞里士多德（古希臘）,日心說：太陽(yáng)是宇宙的中心，是靜止的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。代表人物：哥白尼、開普勒、伽利略、布魯諾。,哥白尼,伽利略,布魯諾,第谷:丹麥天文學(xué)家，二十年如一日地對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行觀察，積累了大量的、精確程度令人吃驚的第一手觀察資料，為開普勒三定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。,開普勒:德國(guó)天文學(xué)家，在第谷觀測(cè)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過17年的探索，提出了天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（開普勒三定律），使日心說有了完

3、善的理論體系。被譽(yù)為“天空立法者”。,第一定律：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。,開普勒三定律,第二定律：對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。,太陽(yáng),行星,,,,,,,,2R,T,=k,第三定律：所有行星軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等 。,例1.關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)的公式，以下理解正確的是

4、 （ 　 ） A.k是一個(gè)與行星無關(guān)的常量 B.若地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸為R地，周期為T地；月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的長(zhǎng)半軸為R月，周期為T月，則C.T表示行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期D.T表示行星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期,AD,,二 萬有引力定律的發(fā)現(xiàn),,牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程,1、由于太陽(yáng)和行星間的距離遠(yuǎn)大于太陽(yáng)和行星的直徑，因此可將太陽(yáng)和行星看成兩質(zhì)點(diǎn)。2、行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，但

5、橢圓軌道的離心率很接近于1，因此可將它理想化成一個(gè)圓軌道。3、太陽(yáng)處于圓心上，而行星圍繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供。,4、求行星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,5、求行星對(duì)太陽(yáng)的引力,6、結(jié)論,蘋果落地、高處物體落地、月亮繞地球旋轉(zhuǎn)……這些現(xiàn)象引起了牛頓的沉思。,1.蘋果下落和月球圍繞地球旋轉(zhuǎn)都來自于同一種力，那就是地球的引力。,2.這種引力不只存在于地球和月球之間，還存在于太陽(yáng)系中，太陽(yáng)與各行星之間以及行星與衛(wèi)星之

6、間；,3.這種引力不只限于天體，還存在于地球上的一切物體之間；推而廣之，宇宙間的每一對(duì)物體之間都存在這種引力的作用。,,萬有引力定律：宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個(gè)物體間引力的方向在它們的連線上，引力的大小跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們之間的距離的二次方成反比。,數(shù)學(xué)表達(dá)式：,適用條件：可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體或質(zhì)量分布均勻的球體 （此時(shí)r為球心距）,G的物理意義：兩質(zhì)量各為1kg的物體相距1m 時(shí)萬有引力

7、的大小。,理解：m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r表示它們的距離，G為引力常數(shù),,例2.同桌的兩位同學(xué),質(zhì)量都是50Kg，間距為0.5m，求他們之間的作用力多大？,1．關(guān)于公式R3／T2=k,下列說法中正確的是（ ）A.公式只適用于圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星B.不同星球的行星或衛(wèi)星，k值均相等C.圍繞同一星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星，k值不相等D.以上說法均錯(cuò),D,2.已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍，同步衛(wèi)星的周期與地球

8、的自轉(zhuǎn)周期相同，根據(jù)你知道的常識(shí)，可以估算出地球到月球的距離，這個(gè)距離最接近（     )A.地球半徑的40倍     B.地球半徑的60倍C.地球半徑的80倍    D.地球半徑的100倍,B,3. 如圖所示，兩球的半徑分別是r1和r2，均小于r，而球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1、m2，則兩球間的萬有引力大小為多大？,