6-26-3万有引力定律.ppt

* 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 2 太阳与行星间的引力 知识回顾 开普勒三定律 开普勒第一定律——轨道定律 开普勒第二定律——面积定律 开普勒第三定律——周期定律 太阳 行星 b v a k值与中心天体有关，而与环绕天体无关 什么力来维持行星绕太阳的运动呢？ 多数人认为：行星作圆周运动是无需动因的 一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动. 伽利略 (1564-1642) 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 行星绕太阳运动一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用. 开普勒 (1571-1630) 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 行星运动是因为行星的周围有旋转的物质作用在行星上. 笛卡儿 (1596-1650) 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 行星围绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力，提出如果行星的轨道是圆形的，它所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比. 胡克等人 (1652-1746) 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 二、太阳对行星的引力 （1）猜想：太阳对行星的引力F应该与行星到太阳的距离r有关，许多经验使人很容易想到这一点。那么F与r的定量关系是什么？ （2）简化模型：行星轨道按照“圆”来处理； 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 （3）计算（推导过程） 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 同学们自己推导 4、太阳对行星的引力 行星受到太阳的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 联想：太阳受到行星的引力，与太阳的质量成正比，与太阳和行星间的距离的二次方成反比。 已有：行星受到太阳的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 写成等式有： 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 至此，我们完成了胡克等人的推导过程，但此结果仅对“行星绕太阳运动”成立这还不是万有引力定律。 地球对苹果的引力 地球对月球的引力 ？ 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 3 万 有 引 力 定 律 牛顿是怎样把天体间的引力与地球对地面附近物体的引力统一起来证明它们遵循相同的规律进而得到万有引力的？ 著名的月－地检验 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 三、万有引力定律 1、定律表述：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比. 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 2、适用条件： ⑴万有引力只适用于质点间引力大小的计算，当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可看成质点，直接使用万有引力计算。 ⑵当两物体是质量分布均匀的球体时，它们间的引力也可由公式直接计算，但式中的r是两球心间的距离。 ⑶当研究物体不能看成质点时，可把物体假想分割成无数个质点，求出一个物体上每个质点与另一物体上每一个质点的万有引力然后求合力。 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 (1)引力常量适用于任何两个物体 (2)意义：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。 3、G: 引力常量 6.67×10-11N·m2/kg2 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 计算 两个质量各为100kg的人，相距1m时，估算他们之间相互的引力多大？ 6.67 ×10-7N 第 章 万 有 引 力 与 航 天 高中物理 必修2 六 课外：引力常量的测量 1.1686年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种测定引力常量的方法，却没有成功. 2.其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功. 3.直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里对两个物体间的引力大小作了精确的测量和计算，比较准确地测出了引力常量． G值的测量：卡文迪许扭秤实验 *