7.2 万有引力定律 课件—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册

7.2 万有引力定律 开普勒定律发现之后，人们开始更深入地思考：是什么原因使行星绕太阳运动？历史上科学家们的探索之路充满艰辛。伽利略、开普勒及笛卡儿都提出过自己的解释。牛顿时代的科学家，如胡克和哈雷等对此作出了重要的贡献。胡克等人认为，行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力，甚至证明了如果行星的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到太阳距离的二次方成反比。但是由于关于运动和力的清晰概念是由牛顿建立的，当时没有这些概念，因此他们无法深入研究。 一、行星与太阳间的引力 （一）太阳对行星的引力 1、设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为 2、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T 由 代入 得 3、根据开普勒第三定律：由 代入 得 4、太阳对行星的引力 : 即: 这表明：太阳对不同行星的引力，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。 � EMBED Equation.3 ��� （二）行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，行星对太阳引力F＇应满足 合二为一： 写成等式就是: � EMBED Equation.3 ��� 二、月—地检验 地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用 力是同一种性质的力吗？这种力与地球对树上苹果的吸引力也是同一种性质的力吗（图 7.2-2）？ 三、万有引力定律 我们的思想还可以更解放。既然太阳与行星之间、地 球与月球之间，以及地球与地面物体之间具有“与两个物 体的质量成正比、与它们之间距离的二次方成反比”的吸 引力，是否任意两个物体之间都有这样的力呢？很可能有， 只是由于身边物体的质量比天体的质量小得多，不易觉察 罢了。于是我们大胆地把以上结论推广到宇宙中的一切物 体之间 ：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 m 1 和 m 2 的乘积成正比、与它们之间距离 r 的二次方成反比，即 式中质量的单位用千克（kg），距离的单位用米（m），力的单位用牛（N）。G 是比例系数，叫作引力常量（gravitationalconstant），适用于任何两个物体。 （一）万有引力定律 (1)内容：自然界中任何两个物体都