7.2万有引力定律（课件）高一物理讲练课堂（人教版2019）【02】.pptx

主讲老师：陈庆威第七章：第2节万有引力定律

问题引入00.各行星都围绕着太阳运行，说明太阳与行星之间的引力是使行星如此运动的主要原因。引力的大小和方向能确定吗?

目录CONTENT来自科学家的思考行星与太阳的引力月地检验万有引力定律

新课引入00.是什么原因使行星绕太阳运动呢？我们先看看科学家们的思考与探索、、、

来自科学家的思考第一部分

伽利略的观点01.合并趋势一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。

笛卡儿的观点02.受到了来自太阳的类似于磁力的作用。类磁力

胡克与哈雷的观点03.行星受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。F胡克哈雷

牛顿的观点04.牛顿在前人对惯性研究的基础上，开始思考“物体怎样才会不沿直线运动”，他的回答是：以任何方式改变速度，都需要力。行星做匀速圆周运动需要指向圆心的力，这个力应该就是太阳对它的引力。能不能求出这个引力的大小和方向呢？

行星与太阳间的引力第二部分

行星所受向心力的方向01.行星绕太阳的运动可以看做匀速圆周运动，行星做匀速圆周运动时，受到一个指向圆心（太阳）的引力，正是这个力提供了匀速圆周运动所需的向心力，由此可推知太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。太阳与行星间的引力

设行星的质量为m，速度为v，行星与太阳间的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期TF行星太阳MmＶr行星所受向心力的大小02.

行星所受向心力的大小03.根据开普勒第三定律所以太阳对行星的引力即太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成正比，与r2成反比。F行星太阳MmＶr

类比法牛三F和F′是一对作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星质量m的关系式有什么关系？G为比例系数，与太阳、行星无关。方向：沿着太阳与行星间的连线FF?MmＶ行星所受向心力的大小04.

理想化模型构建05.1.匀速圆周运动模型：由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常接近圆，所以将行星的运动看成匀速圆周运动。2.质点模型：由于天体间的距离很远，研究天体间的引力时将天体看成质点，即天体的质量集中在球心上。

例题1例题精选06.【参考答案】BD（多选）根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力，行星对太阳的引力，其中M、m、r分别为太阳、行星质量和太阳与行星间的距离。下列说法正确的是()A．由和，F∶F′＝m∶MB．F和F′大小相等，是作用力与反作用力C．F和F′大小相等，是同一个力D．太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力

月地检验第三部分

问题与猜想01.地球对月球的引力，与地球对树上苹果的吸引力是同一种性质的力吗？

牛顿的思考02.地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力若为同一种力，其大小的表达式应满足：?

月地检验——理论分析03.RrF?????由r=60R，得?

月地检验——天文观测04.RrF当时已知：a苹=g地=9.8m/s2R地=6400×103mr月＝3.84×108m≈60R，T月=27.3天≈2.36×106s由r=60R，得?结论：地面物体受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，遵循相同的规律。?

问题与思考05.地面上的物体之间是否存在引力作用？宇宙中一切物体之间会不会都存在这样的力呢？牛顿认为这种引力不仅存在于天体之间，还存在于所有物体之间，从而阐述了普遍意义下的万有引力定律。

万有引力定律第四部分

万有引力定律01.2.表达式：3.适用条件：（1）两质点间（两物体间距远大于物体的线度）（2）两均质球体间（r为两球球心间的距离）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的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。rF

问题与思考02.依据公式，可知“当r减小时，力F增大”。那么，当r减小到趋近于零时，两物体间的引力趋近于无穷大吗？即两个人互相接触时的万有引力如果用定律计算，结果好像是无穷大，那么这两个人永远不会分开了。是我们好不容易得到的定律错了？还是我们在使用定律时忽视了什么呢？当r趋于零时，两个物体不能看成质点，公式不再成立

对万有引力定律的理解03.1.普遍性：它存在于宇宙