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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,万有引力定律,第1页,银河系星云,第2页,第3页,行星运动各种解释,万有引力公式推导,万有引力,-,定律内容,背景材料,问题讨论,练习题,作业布置,第4页,行星运动,在古代，人们对于天体运动存在着地心说和日心说两种对立看法。,一行星运动两种学说,1,、地心说,:,地球是世界中心,而且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动,(,托勒密,),2,、日心说,:,太阳是世界中心,而且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动,(,哥白尼,),第5页,开普勒提出三大定律,开普勒提出三大定律,第6页,开普勒第一定律 （椭圆定律）,全部行星围绕太阳运动轨道都是椭圆，太阳处于全部椭圆一个焦点上。,开普勒第二定律 （面积定律）,对于每一个行星而言，太阳和行星联线在相等时间内扫过相等面积。,开普勒第三定律 （周期定律）,全部行星轨道半长轴三次方跟公转周期二次方比值都相等。,开普勒定律,R,3,/T,2,=K,第7页,关于行星运动各种动力学解释,受到了来自太阳类似与磁力作用。,一切物体都有合并趋势，这种趋势造成物体做圆周运动。,开普勒,伽利略,第8页,笛卡儿,(,法,),哈雷,受到了太阳对它引力，证实了假如行星轨道是圆形，其所受引力大小跟行星到太阳距离二次方成反比。,在行星周围有旋转物质（以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。,第9页,我们再来认识一位伟大科学家,牛顿,(1643,1727),是英国著名物理学家、数学家和天文学家，是十七世纪最伟大科学巨匠。牛顿一生对科学事业所做贡献，遍布物理学、数学和天文学等领域。牛顿在物理学上最主要成就，是创建了经典力学基本体系，对于光学，牛顿致力于光颜色和光本性研究，也作出了重大贡献。牛顿在数学方面，总结和发展了前人工作，提出了,“,流数法,”,，建立了二项式定理，创建了微积分。在天文学方面，牛顿发觉了万有引力定律，创制了反射望远镜，而且用它初步观察到了行星运动规律。,牛顿,他证实了：假如太阳和行星间引力与距离二次方成反比，则行星轨迹是椭圆，并阐述了普通意义下万有引力定律,第10页,万有引力定律内容：,自然界中任何两个物体都是相互吸引,引力大小跟这两个物体质量成正比,跟它们距离二次方成反比,.,G,为常量,叫做引力常量,适合用于任何两个物体,.,质量都是,1kg,物体相距,1m,时相互作用力,表示式：,F=Gm,1,m,2,/r,2,G,在数值上等于,标准值,:,惯用值,:,第11页,万有引力三性：,A.,普遍性,：,任何客观存在两个有质量物质间都存在相互吸引力。,B.,宏观性,：,通常情况下，万有引力很小，只有在质量巨大天体间，其存在才有宏观物理意义。,C.,相互性,：,两个物体相互作用引力是一对作用力与反作用力，它们分别作用在两 个物体上，大小相等方向相反，作用在一条直线上。,第12页,1,、当两个物体距离远大于每物体本身尺寸时，物体可看成质点，直接使用万有引力定律计算；,使用万有引力公式注意事项：,2,、当两个物体质量均匀分布球体时，它们间引力也可直接用公式计算，但式中,R,是指两球心间距离；,第13页,讨论重力和万有引力关系？,重力是万有引力一个分力,普通情况之下，可认为重力等于万有引力,第14页,可见，,g,与,h,是相关系,地球表面,物体离地面高度为,h,第15页,问题,2,思索,:,把一质量为,m,物体放在地心上,问它和地球之间万有引力是多少,?,第16页,例：苹果落向地球，而不是地球向上运动碰到苹果，以下叙述正确是,(),A.,因为苹果质量小，对地球,引力较小，而地球质量大，,对苹果引力大造成。,B.,因为地球对苹果有引力，而,苹果对地球没有引力造成。,C.,苹果对地球作用力和地球,对苹果作用力是相互，由,于地球质量极大，不可能产,生显著加速度。,C,第17页,1,、已知引力常量,G,，地球半径为,R,，地球表面重力加速度为,g,，则地球质量为（）,A.,gR,2,/G,B.,g/G R,2,C.,R,2,/gG,D.,G/gR,2,A,第18页,2,、,设地球表面重力加速度为,g,0,物体在距地心,4R,0,（,R,0,是地球半径）处，因为地球重力作用而产生加速度,g,则,g/g,0,为（）,A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16,分析：设物体质量为,m,在地球表面有：,mg,o,GMm/R,o,2,-,（,1,）,在距地心,4R,0,处有：,mgGMm/(4R,o,),2,-,（,2,）,（,2,）,/,（,1,）可得：,g/g,0,=1/16,D,第19页,两个物体,距 离,引力数量级,苹果与苹果,10 cm,10,-8,N,成人与成人,1 m,10,-7,N,地球与月球,4 10,8,m,10,20,N,太阳与地球,约,10,11,m,10,22,N,既然任何物体间都存在万有引力，为何当两个人靠近时没有吸在一起？,请大家计算两个质量都是,50kg,人相距,1m,时万有引力是多大？,大约,1.710,7,N,第20页,假如认为行星绕太阳作,匀速圆周运动,，那么谁来提供向心力？,太阳对行星引力（,F,）为行星所受向心力,若,r,是太阳和行星之间距离，,v,是行星运动线速度，,m,是行星质量。那么：,万有引力定律推导：,第21页,得出结论,:,行星和太阳之间引力跟行星质量成正比,跟行星到太阳距离二次方成反比,.,即：,据,牛顿第三定律,，用,m,表示太阳质量，则有：,万有引力定律,太阳和行星之间,月球和地球之间,任意两物体之间,1687,年,依据开普勒第三定律可知,R,3,/T,2,是个恒量,第22页,作业：思索怎样证实地球上,物体所受重力与 天体,间万有引力是同性质,力。,第23页,Good bye,第24页,
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