52万有引力定律是怎样发现的课件沪科版必修2.ppt

5.2 万有引力定律是怎样发现的 1.轨道定律：行星轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 2.面积定律：行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。 3.周期定律：行星轨道的半长轴的立方与公转周期的平方的比值相等。 F F 一、复习：开普勒行星运动三定律 解决了 未解决 行星的运动规律 行星运动的原因 二、发现万有引力的过程 1、关于行星运动原因的猜想 英国 吉尔伯特 太阳磁力吸引行星 德国 开普勒 太阳的力支配行星 法国 笛卡尔 空间流质旋涡带动 法国 布里奥 太阳的平方反比的力 16世纪末 17世纪初 1644年 1645年 平方反比的引力思想被人们接受 17世纪中叶 2、站在巨人肩上的牛顿 苹果 地球吸引 落地：有加速度g 月亮 地球吸引 绕地球做圆周运动：有加速度a向 行星 太阳吸引？ 绕太阳做圆周运动：有加速度a向 提出假设：一切物体都有相互作用的吸引力（万有引力）。 太阳对行星有吸引力 3、前进道路上的困难 困难1 曲线运动问题处理没有数学工具 发明微积分工具 困难2 没有计算巨大天体各部分作用力的理论 将天体看成质点 困难3 各天体均互相吸引，无法解决它们相互作用的总效果 只考虑太阳的吸引 4、万有引力定律的推导 （1）依运动→受力进行分析 又有： 综合以上两式得： 依牛顿第三定律，行星对太阳的力和太阳对行星的力是相互作用的，性质相同，故还应有： 故有： 对行星，由圆周运动规律有： （2）依月→地引力检验 已知： 对月亮： 对地面物体： ∴ ②依运动情况求 ①依万有引力定律，将引力延伸至月亮求 比较 5、万有引力定律 （1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2乘积成正比，跟它们之间距离r的二次方成反比。 （2）公式： 卡文迪许扭秤 r F r F m′ m m m′ G=6.67×10-11N·m2/kg2（适用于任何物体） 扭秤实验的原理：把微小力转变成力矩来反映，扭转角度通过光点的移动来放大。 （3）引力恒量G的测定： 三、小结 牛顿万有引力定律的建立过程 1、对于万有引力定律的表达式 ，下面说法中正确的是（ ）。 A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1 、m2是否相等无关 D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 A、C 四、课堂练习 F引＝6.67×10-7 N 是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。 2、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？ 五、作业 课本P89“家庭作业与活动”：3、4、5题 * 教师应依照上图像详细讲解卡文迪许扭称的组成和测量原理． * * 教师应依照上图像详细讲解卡文迪许扭称的组成和测量原理． *