7.2万有引力定律 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章 万有引力与宇宙航行 7.2 万有引力定律 1 开普勒第一定律——轨道定律 所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上; 对每个行星来说，行星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等; 开普勒第三定律——周期定律 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比相等。 太阳 行星 b a 开普勒第二定律——面积定律 2 是什么原因使得行星绕太阳运动？ 问题？ 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。 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 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 做匀速圆周运动的向心力？ 方向如何？ 太阳 行星 r v F向心力 向心力由太阳对行星的引力来提供 根据开普勒第三定律 所以 太阳对行星的引力 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。 地球对月球的引力提供月球绕地旋转所需要的向心力。 根据牛顿第三定律，月球也会对地球产生引力。 行星对太阳引力 Fʹ 应满足 F Fʹ 行星 太阳 M m 概括起来 G 是比例系数，与太阳、行星都没有关系。 9 月—地检验 1.牛顿的思考： 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，是不是可以称为万有引力呢？ 怎么证明呢？ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.牛顿的思考： 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，其大小的表达式满足 月—地检验 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 由于月球与地球中心的距离r约为地球半径R的60倍 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。 万有引力定律 1.内容： 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。 其中G为引力常量，r为两物体的中心距离。 2.表达式： 3.方向：沿着太阳和行星的连线 万有引力定律ｒ的具体含义 ⑴对于可以看做质点的物体，r为两个质点之间的距离． 所谓质点，即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言,影响很小,可以忽略不计. ⑵对于质量分布均匀的球体，r为两个球心之间的距离. m1 m2 r 4.对万有引力定律的理解： (1)普遍性：宇宙中任何客观存在的两个物体之间都有。 (2)相互性：任何两物体间的相互引力，都是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律。 (3)宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与天体附近的物体间，它的作用才有实际的物理意义。 (4)独立性：万有引力的大小只与它们的质量和距离有关，与其他的因素均无关。不管它们之间是否还有其他作用力。 四、万有引力定律 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ ） A.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 D.行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比 【针对训练1】 A （多选）下列关于太阳对行星的引力的说法中正确的是（ ） A、太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力 B、太阳对行星的引力大小与太阳的质量成正比 C、太阳对行星的引力与行星的质量无关 D、太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 AB 如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为 ( ) r1 r r2 D 公式中的r应为球心之间的距离 （多选）要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可采用的是（ ） A. 使两个物体质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变 C. 使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变 D. 两物体的距离和两物体质量都减小为原来的1/4 ABC 对于万有引力定律的表达式，下面说法中正确的是（　） A. 公式中G为引力常量，它不是由实验测得的，而是人为规定的 B. 当两物体表面距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 C. m1