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

第七章第一节 万有引力定律 新课引入 思考： 1、行星为什么绕着太阳运动？ 2、历史上科学家是怎么样认识这个问题的？ 一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。 伽利略 来自科学家的思考 在行星打点周围有旋转的物质（以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。 来自科学家的思考 胡克 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，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。 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”这一问题，他的回答是：以任何方式改变速度，都需要力。使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该是太阳对它的引力。 牛顿 思考：引力的大小和 方向如何呢？ 来自科学家的思考 行星与太阳之间的引力 v r m M太 向心力的表达式为： 作用力和反作用力 G为比例系数 方向：沿着太阳与行星间的连线 月—地检验 思考：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？ 牛顿的猜想： 天上的力： 地上的力： 重力mg 它们应该是同一种力 【理论分析】 月球 已知r=60R，由： 苹果 月—地检验 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。 月—地检验 天文观测：已知自由落体加速度a苹=g地 = 9.8 m/s2，月地中心间距r 月＝3.84×108m ≈ 60R，月球公转周期T月 = 27.3天 ≈ 2.36×106 s，可求得月球绕地球做匀速圆周运动的加速度？ 2.表达式： 1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比。 万有引力定律 3.方向：沿着太阳与行星间的连线 （1）万有引力定律公式适用于质点之间的引力大小的计算。 （2）对于实际物体间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小（物体可视为质点）时也适用。 （3）两个质量分布均匀的球体间的引力大小可用万有引力定律公式求解，公式中的r为两球心之间的距离。 r F 万有引力定律 思考：既然任何两个物体之间都有引力，为什么两个人即使靠的很近，却感觉不到引力？ 依据公式： 可知：当r逐渐减小，F逐渐增大。 当 r 趋于零时，两个物体不能看成质点，公式不再成立 万有引力定律 牛顿的遗憾：1686年牛顿发现万有引力定律后，因他不知道引力常量G的值， 无法算出两个天体间的引力大小。 引力常量G的测定 卡文迪许 引力常量G的测定 1、引力常量单位与大小 ②单位： ①大小： 2、引力常量测定的意义 证明了万有引力的存在； “开创了测量弱力的新时代” （英国物理学家玻印廷语）； 引力常量G的测定 卡文迪什实验室 Lavf58.20.100 $$