6.2 万有引力定律（备课件）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（沪科版2020必修第二册）

第六章 万有引力定律 6.2 万有引力定律 主讲人：小k君 沪科版（2020）高中物理必修第二册 1.开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 上. 2..开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的______ . 3..开普勒第三定律：所有行星轨道的 跟它的 的比都相等.其表达式为 ＝k，其中a是椭圆轨道的半长轴，T是公转周期，k是一个对所有行星 的常量. 椭圆 椭圆的一个焦点 面积 相等 半长轴的三次方 公转周期的二次方 都相同 知识回顾 太阳 行星 b a 1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 . 2.行星绕太阳做 运动. 3.所有行星 的三次方跟它的公转周期T的二次方的 ，即 ＝k. 行星运动的近似处理 圆心 匀速圆周 轨道半径r 比值都相等 1、理解万有引力定律的内容 2、掌握万有引力定律的使用条件 2、掌握用万有引力定律计算引力的方法 一、学习目标 问题1：苹果成熟后为什么往下落呢？ 问题2：天体间的引力跟哪些因素有关呢？ 二、兴趣引导 科学家的努力 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ，与距离成反比。 开普勒 伽利略 一切物体都有合并的趋势。 科学家的努力 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。 笛卡尔 行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。 胡克 科学家的努力 …… 罗伯特·胡克  1635年— 1703年 埃德蒙·哈雷  1656年—1742年 议一议 是什么原因使得行星绕太阳运动？ 三、太阳与行星间的引力 行星与太阳间的引力 m 日 太阳对行星产生力 建立模型 太阳 行星 a 行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？ 建立模型 太阳 行星 a 太阳 行星 r 简化 行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动？ 行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力由什么力来提供做向心力？ 这个力的方向怎么样？ 向心力： 开普勒第三定律： 引力F与行星质量的关系 公 式 推 导 F引 与r 、m 的关系 F引与m成正比 F引与r2成反比 公 式 推 导 牛顿第三定律 引力F与太阳质量的关系 类比思想 公 式 推 导 太阳 行星 F F’ 行星与太阳间的引力 行星与太阳的引力与行星的质量成正比，与太阳的质量成正比，与太阳与行星间距离的二次方成反比 引力公式 （1）公式表明，太阳与行星间的引力大小，与太阳的质量、行星的质量乘积成正比，与两者距离的二次方成反比。 （2）式中G是比例系数，与太阳、行星都没有关系。 （3）太阳与行星间引力的方向沿着两者的连线方向。 （4）我们沿着牛顿的足迹，一直是在已有的观测结果（开普勒行星运动定律）和理论引导（牛顿运动定律）下进行推测和分析，观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立，这还不是万有引力定律。 （5）所得出的结论不但适用于行星与太阳之间的作用力，而且对其他天体之间的作用力也适用。 1. 关于万有引力定律，下列说法正确的是（ ） （A）牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值 （B）万有引力定律只适用于天体之间 （C）万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律 （D）地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的 例题精讲 【解析】A、牛顿提出了万有引力定律，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的，故A错误；B、C、万有引力定律适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力，是自然界一种基本相互作用的规律，故B错误，C正确；D、根据万有引力公式可知，在近日点的距离比远日点的距离小，所以在近日点万有引力大，故D错误． 【答案】C 猜想 假设地球对月亮、苹果的力是同一种性质的力，这可能是地球对其表面上的物体的重力延伸到月亮，且它们都是类似太阳与行星间的引力，都应遵从“与距离平方成反比”的规律。 如何证明这一猜想？ 四、月 地 检 验 月—地检验 当时，已能准确测量的量有：（即事实） 地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6.4×106m 月亮的公转周期：T =27.3天≈2.36×106s 月亮轨道半径： r =3.8×108