教科版高一上学期物理教学课件：必修二 第3章第2节3.2万有引力定律（共21张）

这张地球照片是阿波罗17号太空船船员所拍摄的“蓝色弹珠”（The Blue Marble），拍摄时间为1972年12月7日，拍摄高度距离地面大约四万五千公里，是迄今为止最广泛流传的地球照片。 第三章 第2节 万有引力定律 行星围绕太阳运动的原因？ 一、关于行星围绕太阳运动的各种解释 证明了如果行星运动的轨道是椭圆．它所受的太阳引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比。 牛顿 开普勒 笛卡尔 胡克、哈雷 受到了来自太阳的类似于磁力的作用 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。 受到了太阳对它的引力，甚至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。 4 二、万有引力定律 （一）建立过程 太阳对行星的引力提供向心力 F=F’ F’ ’ 牛顿第二定律 开普勒第三定律 牛顿第三定律 拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及太阳与行星之间的作用力是否是同一种力，遵循相同的规律？ 月球 地球 月球轨道半径： r =3.84×108m 月球绕地转动周期： T =27.3天≈2.36×106s 地表重力加速度： g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6.4×106m 教材P48页——物理在线 牛顿的“月—地”检验 理论值： 实测值： ≈ 60R 二、万有引力定律 （一）建立过程 太阳对行星的引力提供向心力 F=F’ F’ ’ 牛顿第二定律 开普勒第三定律 牛顿第三定律 推广到一切物体 （三）公式 (G为引力常量） 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比。 （二）内容 牛顿虽然发现了万有引力定律 ，但却无法算出天体（物体）间的引力大小，为什么呢？ 思考两个问题： （1）卡文迪许实验装置是如何解决“通常物体间万有引力因为很小而难于测量”的问题？ （2）这个实验设计所包含怎样的物理思想方法？ 自主学习教材P48页发展空间——卡文迪许测定引力常量的实验 （四）万有引力定律的再次检验——卡文迪许扭秤实验测引力常量 卡文笛许扭称实验巧妙之处 巧妙的利用引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩平衡. 充分利用T型轴将小球受到的万有引力作用效果进行一次放大. 充分利用光学反射原理，对微小形变进行再一次的放大. ①证明了万有引力的存在，测出了引力常量使万有引力定律进入了真正实用的时代； ②开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广。 卡文迪许扭称实验的意义 13 （引力常量G=6.67×10-11N﹒m2/kg2 ） 英国物理学家 卡文迪许 卡文迪许实验室 能称出地球质量的人 引力常量的普适性成为万有引力定律正确性的最早证据 牛顿的“月—地”检验 卡文迪许的扭秤实验 预测彗星的回归 海王星的发现 两个质量都为50kg的均匀球体，相距5m，他们之间的引力是多大？ F=6.67×10-9N（一粒芝麻重的几十万分之一！！！） 太阳质量约为2×1030 kg，地球质量约为6×1024 kg两者相距1.5×1011m，它们间的引力多大？ F =3.6×1022N（可以把直径是9000km的钢柱拉断!） （五）万有引力定律的意义 万有引力定律清楚的向人们揭示，复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规律，它明确地向人们宣告，天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则， 它是17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。 在牛顿以前，人们认为天体的运动隐藏着不可认知的规律，牛顿的出色工作改变了人类的世界观，使人们建立了一种信念：人们有能力理解天体间的各种事物。 科学规律发现的过程往往是大胆猜想和小心求证的结合 “我不知道世人怎么看我，但在我自己看来，我只不过是一个在海滨玩耍的小孩，不时地为比别人找到一块更光滑、更美丽的卵石和贝壳而感到高兴，而在我面前的真理的海洋，却完全是个谜”。 ——牛顿 $$