万有引力定律+高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

万有引力定律

开普勒的观点：科学足迹受到了来自太阳的类似于磁力的作用。类磁力德国天文学家、数学家与占星家

科学足迹法国哲学家、数学家、物理学家笛卡尔的观点：在行星的周围有旋转的物质(以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。(以太）作用

牛顿的观点：04.牛顿在前人对惯性研究的基础上，开始思考“物体怎样才会不沿直线运动”，他的回答是：以任何方式改变速度，都需要力。行星做匀速圆周运动需要指向圆心的力，这个力应该就是太阳对它的引力。能不能求出这个引力的大小和方向呢？科学足迹爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家、数学家，百科全书式的“全才”牛顿在1676年给友人的信中写道：如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。

建立模型太阳行星a太阳行星r简化行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动？行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力由什么力来提供做向心力？这个力的方向怎么样？

太阳对行星的引力提供向心力，那这个力的大小有什么样的定量关系？F太阳Ｍ行星ｍｒv1.太阳对行星的引力二、太阳与行星间的引力

设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由太阳对行星的引力来提供v、ω、T中那个量容易观测到？

科学探究消去T讨论

行星太阳FF′既然太阳对行星有引力，那么行星对太阳有引力吗？它有怎么样的定量关系？请用中文描述这个关系式！太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星到太阳的距离的二次方成反比。

F行星太阳F′类比法行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星到太阳的距离的二次方成反比。太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星到太阳的距离的二次方成反比。2.行星对太阳的引力

3.太阳与行星间的引力F类比法牛三F和F′是一对作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星质量m的关系式有什么关系？牛三G为比例系数，与太阳、行星无关。方向：沿着太阳与行星间的连线。

月亮为什么也会绕地球公转，也不会飞离地球呢？对此，牛顿认为：是地球对月球的引力，使月球绕地球公转而不飞离地球。F月球rOMm

牛顿的思考1地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢?2地球表面的重力能否延伸到很远的地方,会不会作用到月球上?3拉住月球使它绕地球运动的力,与拉着苹果使它下落的力,以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力,遵循相同的规律?1.问题和猜想三、月地检验

2.假设这些力是同一种性质的力，并且都遵从与距离的平方成反比的规律。当然这仅仅是猜想，还需要用事实来检验！怎么检验呢？你能想出检验的方法吗？

Rr“月——地”检验示意图检验目的：地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力．3.验证：月-地检验检验原理：根据牛顿第二定律，知：

已知：地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6400×103m月球周期：T=27.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m求：月球绕地球的向心加速度？即只需证明这些数据有什么用？怎样就算检验成功了？

验证成功=2.72×10-3m/s2根据向心加速度公式,有：即：你能求出a月吗？试一试!

4.结论：数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！我们的思想还可以更加解放！是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢?

四、万有引力定律G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．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的二次方成反比.2.公式：m1,m2---两物体的质量r---两物体间的距离G---比例系数，叫引力常量，适用于任何物体，G的国际单位：N·m2/kg2m1m2FF’r

3.万有引力的理解(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：万有引力也是力的一种，力的作用是相互的，具有相互性，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。在分析地球表面物体受力时，也不考虑其他物体对它的万有引力

(1)理想情况：仅适用于两个质点间引力大小的计算4.万有引力公式的适用条件(2)实际情况：①若两个物体间的距离远大于物体本身大小时，两个物体可近似看成质点。如：太阳与行星间地球与月球间r为两质点间的距离rFm2m