7.2 万有引力定律（课件）-2023-2024学年高一物理同步讲练课堂（人教版2019必修第二册）

主讲老师：陈庆威 第七章：第2节 万有引力定律 高中物理必修第二册课件 问题引入 00. 高中物理必修第二册课件 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 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 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 高中物理必修第二册课件 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 T F 行星 太阳 M m Ｖ r 行星所受向心力的大小 02. 高中物理必修第二册课件 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 M m Ｖ r 高中物理必修第二册课件 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 F Fʹ M m Ｖ 行星所受向心力的大小 04. 高中物理必修第二册课件 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。 高中物理必修第二册课件 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∶M B．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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 R r F 由r=60R，得 月地检验——天文观测 04. 高中物理必修第二册课件 R r F 当时已知：a苹=g地 = 9.8 m/s2 R 地= 6400×103 m r 月＝3.84×108m ≈ 60R，T月 = 27.3天 ≈ 2.36×106 s 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. 高中物理必修第二册课件 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. 高中物理必修第二册课件 2.表达式： 3.适用条件： （1）两