万有引力定律及常量好用.ppt

天体运动模型的建立 行星绕太阳运动的轨道接近圆，太阳处在圆心，行星的运动按匀速圆周运动模型处理 行星为什么要绕太阳运动？ 引力有何规律呢？ 太阳与行星间的引力是行星绕太阳运动的原因引力提供向心力 太阳与行星间的引力的大小和方向 万有引力定律发现的重要意义： 万有引力定律的发现，对物理学、天文学的发展具有深远的影响。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来。在科学文化发展上起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心，人们有能力理解天地间的各种事物。 五 . 引力常量 1.引力常量由那位物理学家测出，它的值是多大？ 2.引力常量的物理意义？ 三、引力常量 3.引力常量测定的意义 证明了万有引力存在的普遍性 万有引力定律有了实用价值 开创了测量弱力的新时代 讨论引力常量的测量方案 卡文迪许的工作 将力F的测量转化为力矩M的测量，放大微小引力，由于引力很小，因此须将T型架的水平部分做的很长。 利用平面镜的反射时光标的移动来“放大”石英丝的扭转角度，同时增大平面镜与刻度尺间的距离，使扭转角度更方便测量，提高测量的准确度。 整个装置轻巧、庞大并密封抗干扰以增强其灵敏度，将不易观察的量转化为易观察的量。 万有引力定律 开普勒（德国） ◎在天文学史上，开普勒享有“天空立法者”的盛誉。 ◎开普勒观念的基础是日心说。 ◎1609年和1619年发表了行星运动的三个定律。 三、开普勒三定律 对行星运动的描述 开普勒 开普勒第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上 （1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都 是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上 （开普勒第一定律） 开普勒 开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积 （2）对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积（开普勒第二定律） 用公式表示为： SAB=SCD=SEK 由此可见：行星在远日点a的速率最小，在近日 点b的速率最大。 太阳 远日点 a 近日点 b t1 t4 t3 t2 开普勒 开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 （3）所有行星的椭圆轨道的长半轴的三次 方跟公转周期的二次方的比值都相等 （开普勒第三定律） 地球 · 太阳 R 数学表达式： T2 R3 =K 其中R是椭圆轨道的长半轴，T是行星绕太阳公转的周期，K是一个与行星无关的常量。 巩固练习 太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太 阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗 行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，他们的 质量比为M1：M2=4：1，求它们绕太阳运动 的周期比T1：T2？ 解： 即 第一节 万有引力定律及引力常量的测定 一.问题的提出 二.猜想与假设 三.验证 月地检验 1.月地检验的目的是什么? 2.月地检验的验证原理是什么？ 3.怎样验证？ 第三节 万有引力定律 四.万有引力定律 1.地面上的物体之间是否也存在引力作用？ 2.若两物体间有引力作用，为什么感觉不到？ 3.总结万有引力定律的内容及数学表达式? 万有引力定律： 【说明】 1.m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离， 2.G为引力常数 r的含义：当两物体相距很远可以看成质点时，r是两质点间的距离；若是两个匀质的球体，r是两球心的距离。 【说明】万有引力定律的： ①普遍性；②相互性；③公式适用条件；可以看成质点的两物体间或两均匀球体间的相互作用。 【注意】①万有引力公式适用于可视为质点的物体； ②r—质点间的距离（球心距）。 第一节 万有引力定律及引力常量的测定 当堂训练：估计两质量为50千克的人相距2米时引力的大小？质量为1克砝码的重力？比较说明的问题 地面上物体间的万有引力可忽略 它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。 式中G 叫引力常量 英国的卡文迪许第一次在实验室中比较精确的测量出G的数值。称为扭秤实验。 目前比较精确的G＝ 6.67259×10-11N·m2/kg2 通常取 G＝ 6.67×10-11N·m2/kg2 引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一 几种引力的比较 第一节 万有引力定律及引力常量的测定 计算太阳与地球之间的万有引力 已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为m=5.8×1025kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m 3.5×1022N非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱。 3.5×1022(N) 而太阳对