新教材《萬有引力定律》優(yōu)秀課件人教版1

第2節(jié)萬有引力定律開普勒三定律知識回顧開普勒第一定律——軌道定律所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上;開普勒第二定律——面積定律對每個行星來說，太陽和行星的連線在相等的時間掃過相等的面積;開普勒第三定律——周期定律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.太陽行星b=va目錄三、萬有引力定律二、月-地檢驗一、行星與太陽之間的引力行星的運動“太陽坐在它的皇位上，管理著圍繞它的一切星球”

——哥白尼一、行星與太陽之間的引力

行星為什么繞太陽做如此和諧而又有規(guī)律地橢圓運動？

伽利略行星的運動是受到了來自太陽的類似于磁力的作用

，與距離成反比。

行星的運動是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使得行星繞太陽運動。開普勒笛卡爾胡克一切物體都有合并的趨勢?？茖W(xué)足跡科學(xué)足跡牛頓(1643—1727)英國著名的物理學(xué)家

當(dāng)年牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，也經(jīng)過類似同學(xué)這樣的思考，并憑借其超凡的數(shù)學(xué)能力和堅定的信念，深入研究，最終發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。牛頓在1676年給友人的信中寫道：

如果說我看的比別人更遠(yuǎn)，那是因為我站在巨人的肩膀上。

建立模型思考：行星的實際運動是橢圓運動，但我們還不了解橢圓運動規(guī)律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡化成什么運動呢？太陽行星a太陽行星r簡化把行星繞太陽的運動簡化為勻速圓周運動建立模型思考：太陽對行星的引力提供向心力，那么這個力大小有什么樣定量關(guān)系？F太陽Ｍ行星ｍｒＶ探究1:太陽對行星的引力F科學(xué)探究消去v行星運行速度v容易觀測嗎？怎么辦？消去T討論為什么能從上式得到下式？科學(xué)探究關(guān)系式中m是受力天體還是施力天體的質(zhì)量？探究1:太陽對行星的引力F請用中文描述這個關(guān)系式！太陽對行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.F行星太陽F′既然太陽對行星有引力，那么行星對太陽有引力嗎？它有怎樣定量的關(guān)系呢？科學(xué)探究探究2:行星對太陽的引力F′F行星太陽F′類比法牛三行星對太陽的引力F′跟太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.太陽對行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.科學(xué)探究探究3:太陽與行星間的引力F類比法牛三F和F′是一對作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太陽質(zhì)量M、行星質(zhì)量m的關(guān)系式有什么關(guān)系？牛三G為比例系數(shù)，與太陽、行星無關(guān)。方向：沿著太陽與行星間的連線

。答案

與太陽的質(zhì)量M成正比根據(jù)牛頓第三定律，行星對太陽的力與太陽對行星的力是一對相互作用的性質(zhì)相同的力，據(jù)此推知行星對太陽(受力物體)的力F′有怎樣的關(guān)系？即

F∝

由上述2、3結(jié)論，結(jié)合F＝F′可猜測太陽與行星間的引力滿足什么關(guān)系式？答案

F∝

F∝

若這兩個力相等，古人觀點牛頓思考理論演算總結(jié)規(guī)律建模理想化類比課堂小結(jié)

1、下列關(guān)于行星對太陽的引力的說法中正確的是（）A.行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力B.行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無關(guān)C.太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力D.行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比，與行星距太陽的距離成反比隨堂練習(xí)<2>地球表面的重力能否延伸到很遠(yuǎn)的地方，會不會作用到月球上？<1>地球和月球之間的吸引力會不會與地球吸引蘋果的力是同一種力呢？<3>拉住月球使它繞地球運動的力，與拉著蘋果使它下落的力，以及眾行星與太陽之間的作用力也許真的是同一種力，遵循相同的規(guī)律?牛頓的思考二、月-地檢驗牛頓的猜想

這些力是同一種性質(zhì)的力，并且都遵從與距離的平方成反比的規(guī)律。

當(dāng)然這僅僅是猜想，還需要事實來檢驗！Rr“月——地”檢驗示意圖檢驗?zāi)康模?/p>

地球和月球之間的吸引力是否與地球吸引蘋果的力為同一種力．檢驗原理：

根據(jù)牛頓第二定律，知：月地檢驗Rr“月——地”檢驗示意圖地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半徑：R=6400×103m月球周期：T=27.3天≈2.36×106s月球軌道半徑：r≈60R=3.84×108m求：月球繞地球的向心加速度？即證明月地檢驗Rr“月——地”檢驗示意圖根據(jù)向心加速度公式,有：=2.72×10-3m/s2即：驗證成功月地檢驗

1、內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都是互相吸引的，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.三、萬有引力定律(1)引力常量適用于任何兩個物體；(2)意義：在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時的相互作用力。G:引力常量6.67×10-11N·m2/kg2

100多年后，由英國物理學(xué)家卡文迪許測出G值的測量：卡文迪許扭秤實驗

第一個能稱出地球質(zhì)量的人扭秤裝置T形架金屬絲平面鏡光源刻度尺扭秤實驗的測量結(jié)果萬有引力常量卡文迪許扭秤實驗的意義：證明了萬有引力的存在，并測得引力常量G,使萬有引力定律進(jìn)入了真正實用的時代；(2)開創(chuàng)了微小量測量的先河，使科學(xué)放大思想得到了推廣．

思考：我們?nèi)伺c人之間也應(yīng)該存在萬有引力，可是為什么我們感受不到呢？例題1、估算兩個質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0.5m時之間的萬有引力約有多大？=6.67×10-7N

是一粒芝麻重的幾千分之一，這么小的力人根本無法察覺到。解：

例題2：那么太陽與地球之間的萬有引力又是多大呢？（太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=6.0×1024kg，日、地之間的距離為ｒ=1.5×1011m)

3.5×1022N非常大，能夠拉斷直徑為9000km

的鋼柱．=3.5×1022N解：萬有引力的宏觀性對萬有引力定律的理解（2）相互性:因為萬有引力也是力的一種，力的作用是相互的，具有相互性，符合牛頓第三定律。（4）宏觀性:在通常情況下，萬有引力非常小，只有質(zhì)量巨大的星球間或天體與附近的物體間，它的存在才有實際的物理意義，故在分析地球表面物體受力時，不考慮地面物體之間的萬有引力，只考慮地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力。

（1）普遍性:因為自然界中任何兩個物體都相互吸引，任何有質(zhì)量的物體之間都存在著相互作用的吸引力。(3)獨立性:兩物體間的引力，只與它們的質(zhì)量及距離有關(guān)，不管它們之間是否還有其它作用力．應(yīng)用條件

直接利用公式計算引力的三種情況：

1）可視為質(zhì)點的兩物體間的引力；

2）兩質(zhì)量均勻分布的球體間的引力；

3）一質(zhì)量均勻分布的球體和一質(zhì)點間的引力；

4）r=0時，不適用。注意：式中的r，1)對于相距很遠(yuǎn)可以看作質(zhì)點的物體，就是指兩個質(zhì)點的距離；2)對于均勻球體，指的是兩球心間的距離；3)對于一均勻球體和一質(zhì)點，指的是質(zhì)點和球心間的距離。(1)重力產(chǎn)生原因：是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的OF向mgFω地球上物體的向心力F向=mω2r是引力F的一個分力．引力F的另一個分力就是通常所說的重力mg．(2)重力隨緯度的變化情況：重力會隨著緯度的增加而增大，赤道上的物體移到兩極時，重力增加約千分之五

.在粗略的計算中,

(3)重力隨高度的變化情況:質(zhì)量為m的物體，位于高度h處引力為當(dāng)h增大時,引力減小,重力也跟著減小.萬有引力和重力的關(guān)系一、對萬有引力定律的理解典例精析例1

對于質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2的兩個物體間的萬有引力的表達(dá)式

，下列說法正確的是(

)A．公式中的G是引力常量，它是由實驗得出的，而不是人為規(guī)定的B．當(dāng)兩物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大C．m1和m2所受引力大小總是相等的，而與m1、m2是否相等無關(guān)D．兩個物體間的引力總是大小相等、方向相反的，是一對平衡力AC引力常量G扭秤實驗測定物體不能視為質(zhì)點萬有引力定律不成立作用力和反作用力等大反向針對訓(xùn)練下面關(guān)于行星與太陽間的引力的說法中，正確的是(

)A．行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力B．行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無關(guān)C．太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力D．行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽的距離成反比A作用力和反作用力等大反向與質(zhì)量乘積成正比，與距離的平方成反比一、對萬有引力定律的理解典例精析二、萬有引力定律的應(yīng)用

例2

一名宇航員來到一個星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是他在地球上所受萬有引力大小的(

)A．0.25倍B．0.5倍C．2倍D．4倍典例精析C三、萬有引力和重力的關(guān)系例3在離地面高度等于地球半徑的高度處，重力加速度的大小是地球表面的重力加速度大小的(

)A．2倍

B．1倍

C.倍D.倍典例精析DR由“平方反比”規(guī)律4、如圖所示，r雖然大于兩球的半徑，但兩球的半徑不能忽略，而球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1與m2，則兩球間萬有引力的大小為()r1rr2D公式中的r應(yīng)為球心之間的距離典例精析新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1課堂要點小結(jié)萬有引力定律萬有引力定律的推導(dǎo)萬有引力定律萬有引力的特征引力常量內(nèi)容表達(dá)式：測定人：英國物理學(xué)家卡文迪許大?。?/p>

G＝6.67×10－11N·m2/kg2普遍性相互性宏觀性新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1自我檢測區(qū)1234新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版11．(萬有引力定律的發(fā)現(xiàn))在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間引力的過程中，得出太陽對行星的引力表達(dá)式后推出行星對太陽的引力表達(dá)式，這是一個很關(guān)鍵的論證步驟，這一步驟采用的論證方法是(

)A．研究對象的選取

B．理想化過程C．類比

D．等效1234C（m是行星的質(zhì)量）太陽對行星的引力F行星對太陽的引力F′類比新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版12．(對萬有引力定律的理解)關(guān)于萬有引力定律

，下列說法中正確的是(

)A．牛頓是在開普勒揭示的行星運動規(guī)律的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，因此萬有引力定律僅適用于天體之間B．卡文迪許首先用實驗比較準(zhǔn)確地測定了引力常量G的數(shù)值C．兩物體各自受到對方的引力的大小不一定相等，質(zhì)量大的物體受到的引力也大D．萬有引力定律對質(zhì)量大的物體適用，對質(zhì)量小的物體不適用1234萬有引力定律適用于所有物體間卡文迪許卡文迪許扭秤實驗牛頓第三定律：新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版112343．(萬有引力定律的應(yīng)用)某實心勻質(zhì)球半徑為R，質(zhì)量為M，在球外離球面h高處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點，則其受到的萬有引力大小為(

)A．

B．C． D．hRr=R+h勻質(zhì)球可看成質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版14.(萬有引力與重力的關(guān)系)假如地球自轉(zhuǎn)速度增大，關(guān)于物體的重力，下列說法中正確的是(

)A．放在赤道地面上物體的萬有引力不變B．放在兩極地面上物體的重力不變C．放在赤道地面上物體的重力減小D．放在兩極地面上物體的重力增大1234與角速度無關(guān)｛赤道上：兩極上：新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版1新教材《萬有引力定律》PPT優(yōu)秀課件人教版11.用這一自然概念理解書法，具體可感，真實可信，但這種一一對應(yīng)的關(guān)系畢竟有限。因為，它只能停留在書法具體點畫外形的層面，一旦超出點畫外形，進(jìn)入到點畫姿態(tài)以及整個字的造型與姿態(tài)問題時，這種以物對應(yīng)的辦法就陷入了尷尬。于是，書法理論的構(gòu)建中就出現(xiàn)了“第二自然”，即“胸中自然”。2.自然而然即為自由自在，是人生的最高境界，也必然是書法的最高境界。3.歷代書家正是在觀察、體悟、回歸自然的過程中，提煉了書法的點畫樣式，豐富了書法的生命意象，升華了書法的審美境界，終將書法內(nèi)化為書家的人格修養(yǎng)和心性表達(dá)。4.