行星绕太阳做匀速圆周运动，什么力提供向心力？ 问题 伽利略 行星的运动是太阳磁力吸引的缘故，磁力与距离成反比。 行星的运动是太阳引吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。 太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动。 开普勒 笛卡尔 胡克 行星运动是“惯性”自行维持的。 行星为什么这样运动的？ 苹果为什么会落地，月球为什么不会飞走？ 苹果为什么会落地？ 月球绕地球做圆周运动，如果月球不受力，它将做直线运动，远离地球而去。 通过“月—地检验”说明：月球所受引力与地面上物体所受重力，本质上是同一种力 2 万有引力定律 苹果熟了，为什么会落到地上而不是天上？ 问题1 问题2 活动一 与引力有关现象的思考 苹果树不论长得矮还是高，树上的苹果都会落地。由此可知，即使苹果长到月球那么高，照样会落地。那么，月球为何没有落地呢？ 物体做匀速圆周运动的条件是什么？ 问题1 问题2 活动二 万有引力定律的发现 行星为何能围绕太阳做匀速圆周运动? 问题3 开普勒第三定律的内容及表达式是什么？ 把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动 近似化 设行星的质量为m，周期为T，行星与太阳中心间的距离为R，则行星绕太阳运动所需的向心力大小是多少？ 探究1 太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行星的距离的平方。 探究2 设太阳的质量为M，行星对太阳的引力与哪些因素有关？ 太阳和行星之间的引力也应与太阳的质量M成正比。 探究3 太阳与行星间的引力表达式如何？ 写为等式，则为： 探究4 苹果树上的苹果相对地球静止，在重力的作用下，因此会落到地面；若月球相对于地球静止，月球也将像苹果一样的落回地面。假设苹果具有月球一样的运动速度，它也将像月球一样不落回地面。月球和苹果受到地球的引力是同一性质的力吗？ 猜想 假定猜想成立，即维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，同样遵从“平方反比”律，则，由于月球轨道半径约为地球半径（苹果到地心的距离）的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力，比它在地面附近时受到的引力要小，前者只有后者的1/602。根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度(月球公转的向心加速度)也就应该是它在地面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的1/602。 证明 证明 验证猜想 两种计算结果一致，验证了地面上的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力。该过程即为牛顿所做的著名的“月———地”检验。 请用自己的话总结万有引力定律的内容。 问题1 活动二 万有引力定律 任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小与这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比。 问题2 根据太阳与行星间引力的表达式，写出万有引力定律的表达式。 问题 万有引力定律指出，任何物体间都存在引力，为什么当我们两个人靠近时并没有吸引到一起？请估算你和同桌之间的引力多大？ 解：两人的质量都是60kg,相距0.5m，代入公式可得F=0.96×10—7N。可以与芝麻进行类比：一粒芝麻的质量大约是0.004kg,其重力约为4×10—5N，大约是你和和同桌间引力的40多倍。 问题3 你是如何理解万有引力的？ 1．万有引力的普遍性； 2．万有引力的相互性； 3．万有引力的宏观性。 【注意】 （1）万有引力公式适应于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用 （2）r—质点间的距离（或球心距） （3）引力常量Ｇ具有单位，其值由卡文迪许测出 万有引力定律 r m1 m2 F F 3.万有引力定律公式的适用条件 (1) 适用于计算两个质点间相互作用. (2)两个质量分布均匀的球体间的相互用，可用公式计算，其中r是两个球体球心的距离。 (3)一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力,可用公式计算，其中r是球心到质点间的距离。 (4)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时 ... ...
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