高一物理课件：第一节_万有引力定律_(粤教版必修2)

一.天体究竟做怎样的运动——在古代，以希腊亚里士多德为代表，认为地球是宇宙的中心，其它天体则以地球为中心，在不停地运动。这种观点，就是“地心说”。1.地心说：托勒密(90-168)公元二世纪，天文学家托勒密，把当时天文学知识总结成宇宙的地心体系，发展完善了“地心说”，描绘了一个复杂的天体运动图象。——托勒密认为，行星P在以C点为中心的轨道上做匀速圆周运动的同时，圆心C点也沿以O点为圆心的轨道相对于离地球不远的Q点做匀速圆周运动，这两种运动的复合，构成了行星的运动。“地心说”行星运行图一.天体究竟做怎样的运动1.地心说：托勒密(90-168)2.日心说：哥白尼(1473-1543)“日心说”认为，太阳不动，处于宇宙的中心，地球和其它行星公转还同时自转。“日心说”对天体的描述大为简化，同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限，是一项真正的科学革命。——波兰天文学家哥白尼经过近四年的观测和计算，于1543年出版了“天体运行论”正式提出“日心说”。2.日心说：哥白尼(1473-1543)“日心说”和宗教的主张是相反的。为宣传和捍卫这个学说，意大利学者布鲁诺被宗教裁判所活活烧死。伽利略受到残酷的迫害，后人把历史上这桩勇敢的壮举形容为：“哥白尼拦住了太阳，推动了地球。”“日心说”行星运行图第谷（丹麦）开普勒（德国）四年多的刻苦计算↓二十年的精心观测↓否定19种假设↓↓行星轨道为椭圆若是匀速圆周运动……怎么回事呢……8分的误差→←第一节万有引力定律开普勒开普勒第一定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒第一定律(轨道定律)RFF地球太阳3.开普勒三大行星运动定律对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积。开普勒第二定律(面积定律)离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢。3.开普勒三大行星运动定律R所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。开普勒第三定律(周期定律)32RkT　比值k是与行星无关而只与太阳有关的恒量。3.开普勒三大行星运动定律开普勒发现的行星运动定律为研究行星的运动提供了依据。一.天体究竟做怎样的运动1.地心说（托勒密）与日心说（哥白尼）2.行星运动定律（开普勒）——开普勒第一定律：(椭圆轨道定律)开普勒第二定律：(面积定律)开普勒第三定律（周期定律）对行星如何绕太阳运动进行了确切的描述。是什么原因使它们在各自的轨道上运动？伽利略二.万有引力定律的发现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？二.万有引力定律的发现月球为什么不会落到地球上来呢？苹果为什么会落地？如果苹果树长到月球那么高，苹果还会落到地面吗？月球为什么不会落到地球上呢？是因为不受到地球的作用力吗？如果月球不受力，它将做直线运动，如果月球受重力，没有切向线速度，事实上，月球绕地球做匀速圆周运动需要向心力，是地球对月球引力提供二.万有引力定律的发现月球为什么不会落到地球上来呢？牛顿：在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆。并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。1.内容：宇宙间任何两个有质量的物体都存在相互吸引力，其大小与这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。122mmFGr＝2.公式：（G叫引力常数）rm1m2FF卡文迪许实验万有引力定律【说明】①m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离，②G为引力常数。G=6.67×10－11N·m2/kg2G的物理意义——两质量各为1kg的物体相距1m时万有引力的大小。3.适用条件：——适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用。（两物体为均匀球体时，r为两球心间的距离）4.万有引力定律发现的重要意义：万有引力定律的发现，对物理学、天文学的发展具有深远的影响。它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来。在科学文化发展上起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心，人们有能力理解天地间的各种事物。1.如果有一天万有引力突然消失，世界将发生什么变化？对你的生活将产生什么影响？2.万有引力定律指出，如何两个物体都存在着引力，为什么当两个人靠近时并没有吸引到一起，请估算一下你和同位同学之间的引力有多大？粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力？122112750506.67100.56.6710mmFGrNN一粒芝麻重的几千分之一!!!课堂小结一.天体究竟做怎样的运动1.地心说（托勒密）与日心说（哥白尼）①轨道定律②面积定律③周期定律二.万有引力定律（牛顿）：122mmFGr（G＝6.67×10－11N·m2／kg2）适用条件：①两个质点②两个质量分布均匀球体2.行星运动三大定律（开普勒）1.关于万有引力，下列说法中正确得是：()A.万有引力只有在天体之间才体现出来B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略C.地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近课堂练习D2.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可采用的是（）A.使两个物体质量各减小一半，距离不变B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变C.使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变D.距离和两物体质量都减小为原来的1/4课堂练习ABC3.地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（）A.离地面高度R处为4mgB.离地面高度R处为C.离地面高度2R处为D.离地面高度处为4mg12mg19mg12R课堂练习C22arTFma2124mrFT32rkT2124mFkr22mFr12mFr牛顿第三定律开普勒第三定律122mmFGr太阳对行星引力行星对太阳引力牛顿第二定律122mmFrm1m2rTF万有引力定律