6.3万有引力定律—2020-2021学年人教版高中物理必修二课件24张PPT

6.3万有引力定律 人教版 高中物理必修二 第六章万有引力与航天 一、月———地检验 牛顿的思考 通过上一节课的学习，我们已经知道太阳与行星间的引力大小可以用公式F=GMm/r2计算。 然而上式的推导是立足于开普勒定律，因此该公式仅对“行星绕太阳运动”成立，这还不是万有引力定律。那牛顿又是怎样向前迈出的一大步呢？他的思想是怎样超越了行星与太阳呢？ 一、月———地检验 通过前面的分析，我们已经推导出引力公式是可以很好解释行星绕太阳转动的问题。但是牛顿不甘心以此，他接着设想：太阳与行星间的引力使得行星不能飞离太阳；那距离地球很高的月球不停的绕地球转动而没有飞离地球，是不是也是由于地球对月球的引力作用？如果是，那这两个引力是否为同一种力？ 而如果将距离地球的距离不断减少，我们能 发现地面上的很多物体（如苹果），被抛出 后都要落回底面，这又是什么力使得苹果离 不开地球呢？是否也是由于地球对苹果的引 力造成的？那地球对苹果的引力和太阳对行 星的引力是否根本上就是同一种力？ 结论普遍性的猜想与假设 一、月———地检验 开普勒行星运动定律揭示了行星的运动规律,回答了人们千百年来一直追寻的 “行星怎样运动”的问题。然而好奇的人们,却并不满足,他们面向天穹,深情地叩问:行星为什么要这样运动?是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢? 历史上人们关于行星运动原因的猜想与假设 牛顿的思考 一、月———地检验 1.行星绕太阳运动,太阳对行星的引力提供向心力。月球绕地球运动,地球对月球的引力提供向心力。如果地球对月球的引力跟太阳对行星的引力性质相同,那么地球对月球的引力的表达式是什么? 2.如何推导月球绕地球的向心加速度表达式? 检验与论证 一、月———地检验 检验与论证 3.假设苹果受到地球的引力也与月球受到地球的引力性质相同,那么苹果做自由落体运动的加速度表达式是什么?如何验证苹果受到地球的引力与月球受到地球的引力性质相同呢?已知月球到地球的距离r约为地球半径R的60倍。 二、万有引力定律 这表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律。 1.定律内容：自然界中_____两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的_____成正比，跟它们的距离的_____成反比。 2.表达式：F＝_____ 式中，质量的单位用_____，距离的单位用_____，力的单位用_____，G称为_____，适用于任何两个物体，单位为_____。 任何　 质量的乘积　 二次方　 kg　 m　 N　 引力常量　 Nm2/kg2　 二、万有引力定律 3.意义：万有引力定律清楚地向人们揭示，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，天上和地下都遵循着_____的科学法则，人类认识自然界有了质的飞跃。 完全相同　 4.引力常量：(1)1789年，英国物理学家卡文迪许用 “扭秤实验”(如图所示)比较准确地测出了G的数值。 (2)①标准值G＝6.672 59×10－11 N·m2/kg2，通常取 G＝6.67×10－11 N·m2/kg2。 ②测定G值的意义：①证明了万有引力的存在；②使万有引力定律有了真正实用价值。 二、万有引力定律 对于万有引力定律的表达式F＝ ，下面说法中正确的是(　　) A．当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 B．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 C．若m1>m2，则m1受到的引力大于m2受到的引力 D．m1与m2受到的引力大小相等，是一对平衡力 B 二、万有引力定律 5.万有引力定律的四个特性 ①普遍性：万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引力。 ②相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 ③宏观性：在通常情况下万有引力非常 ... ...