7.2 万有引力定律 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第2节 万有引力定律 上节课，太阳与行星之间的引力的规律F等于。。。 不仅适用于太阳与行星之间，同样也适用于任何卫星绕中心天体的运动（月球绕地球转动）。圆周运动求出向心力，等于引力。因为运动形式或规律是一样的，所以月球与地球之间的引力也满足这个关系式。 上节课已讲。 1 太阳与行星之间的引力 1. 行星运动原因认知发展历程 2. 太阳与行星之间的引力 二.月一地检验 1. 作出假设 2. 理论推导 3. 实际验证 4. 得出结论 目录 三. 万有引力定律 1. 内容 2. 公式 3. 使用条件 4. 使用说明 5. 万有引力特点 四. 引力常量 思考与讨论 天体为什么会这样运动呢？ 天体做圆周运动需要向心力，这个向心力是谁提供的呢？（太阳对其的引力提供向心力） 3 一.太阳与行星之间的引力 太阳与行星之间的引力 1.行星运动原因认知发展历程 伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。 5 太阳与行星之间的引力 1.行星运动原因认知发展历程 开普勒：受到了来自太阳的类似于磁力的作用。 6 太阳与行星之间的引力 1.行星运动原因认知发展历程 笛卡尔：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。 (以太）作用 7 太阳与行星之间的引力 1.行星运动原因认知发展历程 F 胡克和哈雷：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。但是由于关于运动和力的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。 8 太阳与行星之间的引力 1.行星运动原因认知发展历程 牛顿 (1643—1727) 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。 9 2.太阳与行星间的引力 太阳与行星之间的引力 简化模型：行星以太阳为中心做匀速圆周运动 太阳对行星的引力提供向心力 轨道的半长轴与半短轴之差是非常小的 10 推导并得出结论：太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比。 2.太阳与行星间的引力 太阳与行星之间的引力 的大小应该与太阳的质量成正比，与行星和太阳距离的二次方成反比，也就是 2.太阳与行星间的引力 太阳与行星之间的引力 2.太阳与行星间的引力 太阳与行星之间的引力 由于 而根据作用力与反作用力的关系，和大小又是相等的，所以太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即 ，写成等式就是 13 关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是 ( ) A. 由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比 对木星的引力大 B. 行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在 远日点所受引力小 C. 由可知，，由此可见与和的乘积成 正比，与和的乘积成反比 D. 行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道，其向心力来 源于太阳对行星的引力 BD 磨剑霍霍 太阳与行星之间的引力： 地球与卫星之间（任何卫星绕中心天体的运动）的引力？ 课前补充：太阳与行星之间的引力的规律F等于。。。 不仅适用于太阳与行星之间，同样也适用于任何卫星绕中心天体的运动（月球绕地球转动）。圆周运动求出向心力，等于引力。因为运动形式或规律是一样的，所以月球与地球之间的引力也满足这个关系式。 15 二.月—地检验 假设天上的引力（地球对月球）、地上的重力（苹果的重力）是同一种性质的力，那么月地之间的引力与地球和月球质量乘积成正比，与其距离平方成反比；重力也应该是与质量之积成正比，与距离平方成反比。 月—地检验 1.作出假设： 月—地检验是牛顿做的，为什么要做这个检验呢？因为早在几百年前牛顿就想这样一个问题，苹果受到的重力与天上的引力（地球对月球的引力）是不是同一种性质的力呢？牛顿怎么做的呢？假设天上的引力（地球对月亮）、地上的重力（苹果的重力）是同一种性质的力，再结合上节课我们已知的行星与太阳之间的引力规律，也就是月地之间引力与地球和月球质量乘积成正比，与其距离平方成反比，由此我们可以得出重力也应该是与质量之积成正比，与距离平方成反比。 17 对地面物体 对月球 = 2.理论推导： 月—地检验 a月是月球所在处的重力加速度。 18 当时，已知准确测量的量有： 地面重力加速度： 地球半径： 月球周期： 天 月球轨道半径： 根据向心加速度公式，有： ，即： 3.实际验证： 月