教科版必修二3.2《萬(wàn)有引力定律》ppt課件01

1、萬(wàn)有引力定律,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,一.天體究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng)——“地心說(shuō)”和“日心說(shuō)”,1.地心說(shuō)：托勒玫(90-168)Claudius Peolemy,——在古代，以希臘亞里士多德為代表，認(rèn)為地球是宇宙的中心。其它天體則以地球?yàn)橹行?，在不停地運(yùn)動(dòng)。這種觀點(diǎn)，就是“地心說(shuō)”。公元二世紀(jì)，天文學(xué)家托勒密，把當(dāng)時(shí)天文學(xué)知識(shí)總結(jié)成宇宙的地心體系，發(fā)展完善了“地心說(shuō)”，描繪了一個(gè)復(fù)雜的天體運(yùn)動(dòng)圖象。,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,——托勒玫認(rèn)為，

2、行星P在以C點(diǎn)為中心的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，圓心C點(diǎn)也沿以O(shè)點(diǎn)為圓心的軌道相對(duì)于離地球不遠(yuǎn)的Q點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這兩種運(yùn)動(dòng)的復(fù)合，構(gòu)成了行星的運(yùn)動(dòng)。,“地心說(shuō)”行星運(yùn)行圖,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,2.日心說(shuō)：哥白尼(1473-1543) Nicolaus Copernicus,——波蘭天文學(xué)家哥白尼經(jīng)過(guò)近四年的觀測(cè)和計(jì)算，于1543年出版了“天體運(yùn)行論”正式提出“日心說(shuō)”。 “日心說(shuō)”認(rèn)為，太陽(yáng)不動(dòng)，處于宇宙的中心

3、，地球和其它行星公轉(zhuǎn)還同時(shí)自轉(zhuǎn)。 “日心說(shuō)”對(duì)天體的描述大為簡(jiǎn)化，同時(shí)打破了過(guò)去認(rèn)為其它天體和地球截然有別的界限，是一項(xiàng)真正的科學(xué)革命。,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,“日心說(shuō)”和宗教的主張是相反的。為宣傳和捍衛(wèi)這個(gè)學(xué)說(shuō)，意大利學(xué)者布魯諾被宗教裁判所活活燒死。伽利略受到殘酷的迫害，后人把歷史上這樁勇敢的壯舉形容為：“哥白尼攔住了太陽(yáng)，推動(dòng)了地球?！?“日心說(shuō)”行星運(yùn)行圖,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,十七世紀(jì)，德國(guó)人開(kāi)普勒在“日心說(shuō)

4、”的基礎(chǔ)上，整理了他的老師，丹麥人第谷20多年觀測(cè)行星運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)四年艱苦計(jì)算，總結(jié)了關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的三條規(guī)律，即：,3.開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律：開(kāi)普勒（1571-1630）Joanhes Kepler,開(kāi)普勒第一定律（橢圓軌道定律）——所有行星分別在大小不同的軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。,開(kāi)普勒第二定律——對(duì)任意行星來(lái)說(shuō)，他與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。,開(kāi)普勒第三定律——行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道半長(zhǎng)軸的立方

5、與運(yùn)動(dòng)周期的平方成正比。,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,二.萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn),1.科學(xué)家對(duì)行星運(yùn)動(dòng)原因的各種猜想,2.牛頓總結(jié)了地球?qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力、太陽(yáng)對(duì)行星的引力、以及行星對(duì)衛(wèi)星的引力，都遵守相同的規(guī)律，是同一性質(zhì)的力。牛頓把這種引力規(guī)律做了推廣，在1687年發(fā)表了萬(wàn)有引力定律。 3.萬(wàn)有引力定律內(nèi)容——任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小與兩個(gè)物體的乘積成正比，與他們的距離的平方成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律

6、,萬(wàn)有引力定律：,【說(shuō)明】1.m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r表示他們的距離，2.G為引力常數(shù)。G=6.67×10－11 N·m2/kg2 G的物理意義——兩質(zhì)量各為1kg的物體相距1m時(shí)萬(wàn)有引力的大小。,【說(shuō)明】萬(wàn)有引力定律的： ①普遍性；②相互性；③宏觀性；④特殊性；⑤適用條件；,【注意】①萬(wàn)有引力公式適用于可視為質(zhì)點(diǎn)的物體； ②r—質(zhì)點(diǎn)間的距離（球心距）。,第2節(jié)

7、 萬(wàn)有引力定律,引力常數(shù)的測(cè)定——卡文迪許扭秤,G=6.67×10－11 N·m2/kg2,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,引力常量的物理意義——它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力。萬(wàn)有引力定律的適用條件 ：——適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)或者兩個(gè)均勻球體之間的相互作用。（兩物體為均勻球體時(shí)，r為兩球心間的距離） 萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的重要意義： 萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具

8、有深遠(yuǎn)的影響。它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)。在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心，人們有能力理解天地間的各種事物。,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,幾種引力的比較,第2節(jié) 萬(wàn)有引力定律,【例題】如圖所示，在距一個(gè)質(zhì)量為M，半徑為R，密度均勻的球體表面R處，有一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)。此時(shí)M對(duì)m的萬(wàn)有引力為F1。當(dāng)從M中挖去如圖所示半徑為R/2的球體時(shí)，剩下部分對(duì)m的萬(wàn)有引