高中物理人教版 (2019)必修 第二册万有引力定律教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册万有引力定律教学ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了牛顿的猜想，月地检验，牛顿再度思考，课堂练习，规律方法，2万有引力定律等内容，欢迎下载使用。
开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律 （面积定律）
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积
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平方的比值都相等
是什么原因使行星绕太阳运动呢？
一、万有引力的发展史
一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。
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。
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。
行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与行星到太阳的距离的平方成反比。
但由于运动和力的清晰概念是由后来的牛顿建立的，当时没有这些概念，因此他们无法深入研究。
牛顿在前人研究的基础上，凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，创立了数学工具微积分，并创建质量、向心力等概念，进行深入广泛的研究，最终发现了万有引力定律。
牛顿曾说： 如果说我看的比别人更远的话，那是因为我站在巨人的肩膀上。
太阳对行星的引力提供向心力
行星绕太阳的运动可以看做匀速圆周运动。
太阳与行星间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的平方成反比。引力的方向沿着二者的连线。
2、即使在最高的建筑物上和最高的山顶上，都不会发现重力有明显的减弱，那么，这个力会不会延伸作用到月球上?拉住月球围绕地球运动？ 即：地球对月球的作用力，与地球拉着苹果下落的力，是否是同一种力，遵循相同的规律?……
1、既然是太阳与行星之间的引力使得行星不能飞离太阳，那么，太阳与地球之间的吸引力与地球吸引物体（苹果）的力是否是同一种力呢?
假设地球对月亮、苹果的力是同一种性质的力，这可能是地球对其表面上的物体的重力延伸到月球，且它们都是类似太阳与行星间的引力，都应遵从“与距离平方成反比”的规律。
怎样根据事实来验证这一猜想呢？
地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力．
因为地球和月球之间的距离约为地球半径 的60倍
根据天文观测数据（事实）计算月球所在处的向心加速度
月——地检验表明：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，是同一性质的力，即遵从相同的规律！
地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2地球半径：R = 6.4×106m月球围绕地球公转的周期：T = 27.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r =3.8×108m≈ 60R
既然太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与物体之间都有引力，那么任何两个有质量的物体之间是否也都有这样的引力呢？
牛顿又大胆猜想，任何两个物体之间的都存在这样的引力
自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。方向沿着太阳和行星的连线。
万有引力常量G是英国物理学家卡文迪什通过扭秤实验测得的
5.卡文迪什扭称实验的意义
①证明了万有引力的存在，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；
③卡文迪什被称为“第一个称量地球质量的人”！
它普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间，是物质 之间的四大基本相互作用之一．
两物体间的引力，是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律．
只有质量巨大的天体间，万有引力的存在才有宏观物理意义.
两物体间的引力，只与它们的质量及距离有关，不管它们之间是否还有其它作用力．
1、请同学们粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之 间的引力？
只有一粒芝麻重力的几千分之一!!!
通过计算这个力太小，在许多问题的计算中可忽略
地球表面的物体所受的重力实质是物体所受万有引力的一个分力
五、重力和万有引力的关系
不考虑地球自转的条件下，地球表面的物体
当不忽略地球自转时，在纬度不同的地方，物体随地球做圆周运动的角速度ω相同，而圆周的半径不同，设纬度为α，如图所示，则向心力F向＝mω2Rcsα(R为地球半径)，可见，随着纬度升高，向心力将减小。
1．万有引力和重力的大小关系
2．重力加速度g及变化
1.两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(　　) A．2F　 B．4F C．8F D．16F
3.两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(　　) A．2F　 B．4F C．8F D．16F
2.若不满足上述的条件，则可以采用下述方法①将它们分割成许多小块(质点)，然后用此式去计算每一对小块间的引力， 最后将其中一个物体所受的各个引力进行矢量合成。②灵活变换研究对象，采用“填补法”或者“对称法”求解
推论一：在匀质球层的空腔内的任意位置处，质点受到球壳的万 有引力的合力为零。
推论二：在匀质球体内部距离球心r处，质点受到的万有引力就等 于半径为r的球体对质点的引力。
二、重力和万有引力的关系