【物理】萬有引力定律 2023-2024學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

7.2萬有引力定律人教版高中物理必修二前情回顧：橢圓軌道，焦點為太陽相等時間，面積相等

尋找普適的規(guī)律（統(tǒng)一美的追尋）物理學術交流群伽利略行星在做天然的慣性運動，這種運動不需要力來維系。物理大神笛卡爾我提出了一個“漩渦理論”，你們快去看看。開普勒我感覺行星之間存在動力學關系。三好學生是因為受到了太陽對它的引力，且F與r的二次方成反比學習委員數(shù)學學霸胡克自然和自然規(guī)律，隱藏在黑暗之中，上帝說：讓牛頓出生吧！于是一切顯現(xiàn)光明?！巡鯓游矬w才能不做直線運動？運動和力的關系v結合圓周運動的知識嘗試推導太陽對行星的引力公式Mm橢圓軌道圓軌道ar勻速

1.若將行星繞太陽的運動看作勻速圓周運動，引力的方向？2.引力大小與什么因素有關？3.如何利用已知的物理規(guī)律對公式進行處理？v向心力很難得到不同F(xiàn)

行星運動的向心力為探索更簡潔的向心力表達式根據(jù)開普勒第三定律代入上式中得太陽對行星的引力：太陽對不同行星的引力，與行星的質量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。行星與太陽間的引力《論運動》：1.行星繞太陽運動的軌道是嚴格的橢圓運動2.太陽有引力，其他物體并沒有引力行星對太陽？在引力的存在與性質上，行星和太陽的地位完全相當vFF’太陽對行星m為行星質量M為太陽質量r為行星與太陽間距離這必定有原因！多樣性中的統(tǒng)一性尋尋覓覓？落下不落下假設1：地球對月球的作用力與太陽行星的作用力是同種力假設2：地球對地面上蘋果的力也是同一種力

Rr與半徑的平方成反比

=a月a蘋=

遵循平方反比定律同種力??！《論運動》：1.行星繞太陽運動的軌道是嚴格的橢圓運動2.太陽有引力，其他物體并沒有引力《論運動》（修改稿）：只有承認行星彼此之間也有引力作用，才能精確說明行星運動非太陽專有“萬有”引力萬有引力定律

(Lawofuniversalgravitation)

自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在他們的連線上，引力的大小與物體的質量m1和m2的乘積成正比，與他們之間距離r的二次方成反比。例題1：（多選）根據(jù)開普勒行星運動定律和圓周運動的知識：太陽對行星的引力，行星對太陽的引力，其中M、m、r分別為太陽質量、行星質量和太陽與行星間的距離，下列說法正確的是（）A、由和，得F:F'=m:MB、F和F'大小相等，是作用力與反作用力C、F和F'大小相等，是同一個力D、太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運動的向心力BD觀看實驗視頻和書本資料，了解并嘗試描述卡文迪許的扭秤實驗1.實驗目的2.實驗原理3.實驗方法4.數(shù)據(jù)處理5.實驗結論萬有引力常量：G＝6.67×10－11N·m2/kg2G值的物理含義：兩個質量為1kg的物體相距1m時，它們之間萬有引力為6.67×10-11

N。測量G所涉及的實驗思想：微小放大法將不易觀察的微小變化量，轉化為容易觀察的顯著變化量，再根據(jù)顯著變化量與微小量的關系，算出微小變化量?！叭f有”意味著？r=10mm=100kg為什么不行？m=100kg啥都感覺不到?。≠|點兩個嚴峻的考驗？到了18世紀，人們已經知道太陽系有7顆行星，其中1781年發(fā)現(xiàn)的第七顆行星——天王星的運動軌道有些“古怪”：根據(jù)萬有引力定律計算出來的軌道與實際觀測的結果總有一些偏差。天王星疑問：是天文觀測數(shù)據(jù)不準確？是萬有引力定律的準確性有問題？還是天王星軌道外面還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星？天王星發(fā)現(xiàn)未知—海王星筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星英國劍橋大學的學生亞當斯和法國年輕的天文學家勒維耶相信未知行星的存在。他們根據(jù)天王星的觀測資料，各自獨立地利用萬有引力定律計算出這顆“新”行星的軌道。1846年9月23日晚，德國的伽勒在勒維耶預言的位置附近發(fā)現(xiàn)了這顆行星，人們稱其為“筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星”——海王星。(英)亞當斯(法)勒維耶發(fā)現(xiàn)未知天體理論軌道實際軌道

海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計算的不一致。于是幾位學者用亞當斯和勒維耶列的方法預言另一顆行星的存在。在預言提出之后，1930年3月14日，湯博發(fā)現(xiàn)了這顆行星——冥王星。發(fā)現(xiàn)未知天體解釋已知—哈雷彗星掃帚星大災大難出現(xiàn)的征兆1531年1607年1682年1337年1698年時間軸哈雷依據(jù)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)1531年、1607年和1682年出現(xiàn)的這三顆彗星軌道看起來如出一轍，他大膽預言這三次出現(xiàn)的彗星是同一顆，周期約為76年，并預言它將于1758年底或1759年初再次回歸。1531年1607年1682年1337年1698年時間軸萬有引力定律的支持1759年3