人教版(2025版)高一物理必修二第七章第二节万有引力定律PPT(共42张PPT)(含音频+视频).ppt
第2节万有引力定律
开普勒三定律知识回顾开普勒第一定律——轨道定律所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律——面积定律对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积;开普勒第三定律——周期定律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.太阳行星b=va
目录三、万有引力定律二、月-地检验一、行星与太阳之间的引力
行星的运动“太阳坐在它的皇位上,管理着围绕它的一切星球”——哥白尼一、行星与太阳之间的引力
行星为什么绕太阳做如此和谐而又有规律地椭圆运动?
伽利略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。行星的运动是太阳吸引的缘故,并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。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。开普勒笛卡尔胡克一切物体都有合并的趋势。科学足迹
科学足迹牛顿(1643—1727)英国著名的物理学家当年牛顿在前人研究的基础上,也经过类似同学这样的思考,并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念,深入研究,最终发现了万有引力定律。牛顿在1676年给友人的信中写道:如果说我看的比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。
建立模型思考:行星的实际运动是椭圆运动,但我们还不了解椭圆运动规律,那应该怎么办?能把它简化成什么运动呢?太阳行星a太阳行星r简化把行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动
建立模型思考:太阳对行星的引力提供向心力,那么这个力大小有什么样定量关系?F太阳M行星mrV探究1:太阳对行星的引力F
科学探究消去v行星运行速度v容易观测吗?怎么办?消去T讨论为什么能从上式得到下式?
科学探究关系式中m是受力天体还是施力天体的质量?探究1:太阳对行星的引力F请用中文描述这个关系式!太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.F行星太阳F′既然太阳对行星有引力,那么行星对太阳有引力吗?它有怎样定量的关系呢?
科学探究探究2:行星对太阳的引力F′F行星太阳F′类比法牛三行星对太阳的引力F′跟太阳的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.
科学探究探究3:太阳与行星间的引力F类比法牛三F和F′是一对作用力和反作用力,那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星质量m的关系式有什么关系?牛三G为比例系数,与太阳、行星无关。方向:沿着太阳与行星间的连线。
答案与太阳的质量M成正比根据牛顿第三定律,行星对太阳的力与太阳对行星的力是一对相互作用的性质相同的力,据此推知行星对太阳(受力物体)的力F′有怎样的关系?即F∝由上述2、3结论,结合F=F′可猜测太阳与行星间的引力满足什么关系式?答案F∝F∝若这两个力相等,
古人观点牛顿思考理论演算总结规律建模理想化类比课堂小结
1、下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()A.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力B.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比,与行星的质量无关C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D.行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比,与行星距太阳的距离成反比随堂练习
2地球表面的重力能否延伸到很远的地方,会不会作用到月球上?1地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢?3拉住月球使它绕地球运动的力,与拉着苹果使它下落的力,以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力,遵循相同的规律?牛顿的思考二、月-地检验
牛顿的猜想这些力是同一种性质的力,并且都遵从与距离的平方成反比的规律。当然这仅仅是猜想,还需要事实来检验!
Rr“月——地”检验示意图检验目的: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.检验原理:根据牛顿第二定律,知:月地检验
Rr“月——地”检验示意图地表重力加速度:g=9.8m/s2地球半径:R=6400×103m月球周期:T=27.3天≈2.36×106s月球轨道半径:r≈60R=3.84×108m求:月球绕地球的向心加速度?即证明月地检验
Rr“月——地”检验示意图根据向心加速度公式,有:=2.72×10-3m/s2即:验证成功月地检验
1、内容:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,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.三、万有引力定律
(1)引力常量适用于任何两个物体;(2)意义:在数值上等于两个质量