高中物理-萬(wàn)有引力定律-課件-粵教版選修3-5

第一節(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)ClaudiusPeolemy——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。其它天體那么以地球?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，開(kāi)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。第一頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。1*第一節(jié)萬(wàn)有引力定律——托勒玫認(rèn)為，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)?！暗匦恼f(shuō)〞行星運(yùn)行圖第二頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。2*第一節(jié)萬(wàn)有引力定律2.日心說(shuō)：哥白尼(1473-1543)NicolausCopernicus

——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，地球和其它行星公轉(zhuǎn)還同時(shí)自轉(zhuǎn)?！叭招恼f(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。第三頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。3*第一節(jié)萬(wàn)有引力定律“日心說(shuō)〞和宗教的主張是相反的。為宣傳和保衛(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)行圖第四頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。4*第一節(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)〞的根底上，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〕JoanhesKepler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)軸的立方與運(yùn)動(dòng)周期的平方成正比。第五頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。5*第一節(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)原因的各種猜測(cè)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：第六頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。6*第一節(jié)萬(wàn)有引力定律萬(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/kg2G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?！菊f(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〕。第七頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。7*第一節(jié)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第八頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。8*第一節(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)的開(kāi)展具有深遠(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)文化開(kāi)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。第九頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。9*第一節(jié)萬(wàn)有引力定律幾種引力的比較第十頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。10*第一節(jié)萬(wàn)有引力定律【例題】如以以下圖，在距一個(gè)質(zhì)量為M，半徑為R，密度均勻的球體外表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中挖去如以以下圖半徑為R/2的球體時(shí)，剩下局部對(duì)m的萬(wàn)有引力為F2，那么F1與F2的比為多少？【答案】9:7第十一頁(yè)，編輯于星期五：十一點(diǎn)十三分。11*第一節(jié)萬(wàn)有引力定律【例題】地球的質(zhì)量大