内容正文:
制作者:河南驻马店高级中学 李阳
学习目标:
1、了解万有引力定律的发现过程;
2、理解万有引力定律的内容,会用万有引力定律公式解决有关问题;
3、知道引力常量的测定方法及其在物理学上的重要意义。
重、难点:
1、万有引力定律及其应用;
2、月—地检验。
第六章 万有引力与航天
6.3 万有引力定律
为什么行星不能飞离太阳,要围绕着太阳运动呢?
在自然界中,当以一定的初速度将物体抛出后,物体总会落到地面上。是什么原因使得地面的物体不能离开地球,总要落回地面呢?
太阳与地球之间的吸引力与地球吸引物体(苹果)的力是否是同一种力呢?
设 想
请思考
即使在最高的建筑物上和最高的山顶上,都不会发现重力有明显的减弱,那么,这个力会不会延伸作用到月球上?拉住月球围绕地球运动?
也就是说,拉住月球使它围绕地球运动的力(行星与卫星之间作用力,),与地球拉着苹果下落的力,以及太阳与地球、众行星之间的作用力是否是同一种力呢?他们遵循的规律是否相同的呢?……
再设 想
牛顿(1643—1727)是英国著名的物理学家、数学家和天文学家,是十七世纪最伟大的科学巨匠。牛顿一生对科学事业所做的贡献,遍及物理学、数学和天文学等领域。牛顿在物理学上最主要的成就,是创立了经典力学的基本体系, 对于光学,牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究,也作出了重大贡献。牛顿在数学方面,总结和发展了前人的工作,提出了“流数法”,建立了二项式定理,创立了微积分。在天文学方面,牛顿发现了万有引力定律,创制了反射望远镜,并且用它初步观察到了行星运动的规律。
牛 顿
猜想:
假设地球对月亮、地球对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。
一、牛顿的猜想
怎样根据事实来验证这一猜想呢?
二、牛顿的月地检验
理论分析:
假设它们是同一种性质的力,且遵从“平方反比”规律。
月球围绕地球做匀速圆周运动,所需要的向心力由地球对月球的引力提供。
思考1:月球围绕地球做什么运动?谁提供向心力?
思考2:苹果下落,做什么运动?谁来提供加速度?
苹果下落,做自由落体运动,加速度由地球对苹果的引力来提供。
地球半径: R = 6.4×106m
月亮轨道半径:r