物理：6.2-6.3《太阳与行星间的引力-万有引力定律》.pptx

第二节 太阳与行星间引力,第三节 万有引力定律,第1页,教学目标,一、,知识目标,1.,知道行星绕太阳做匀速圆周运动向心力起源,.,2.,知道万有引力定律得出过程和思绪,.,了解万有引力含义,.,3.,会用万有引力定律处理简单引力计算问题。,.,二、,能力目标,1.,培养学生在处理问题时，要抓住主要矛盾，简化问题，建立模型能力与方法,.,2.,培养学生科学推理能力,.,三、,德育目标,经过牛顿在前人基础上发觉万有引力思想过程，说明科学研究长久性、连续性及艰巨性,.,教学重点,：,万有引力定律推导,万有引力定律内容及表示式,第2页,开普勒三定律,知识回顾,开普勒第一定律,全部行星都分别在大小不一样椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆一个焦点上,;,开普勒第二定律,对每个行星来说，太阳和行星连线在相等时间扫过相等面积,;,开普勒第三定律,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,.,太阳,行星,b,=,v,a,k,值只与中心天体相关，与围绕天体无关,第3页,什么力来维持行星绕太阳运动呢？,第4页,建立模型,太阳,行星,r,太阳,行星,a,诱思,：既然把行星绕太阳运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动？为何？,简化,行星绕太阳做匀速圆周运动必定,需要,向心力。这个力方向怎样？大小怎样？,第5页,推理计算,将行星运动近似为圆轨道上匀速圆周运动：太阳和行星间距离为,r,，行星运动周期为,T,，行星质量为,m,。,请你学着牛顿方法，证实太阳对行星引力,F,与,r,二次方成反比。（阅读书本,P37,并推导）,（从太阳与行星间相互作用角度来看，二者地位是相同，你能得到什么结论啊？）,第6页,至此，牛顿一直是在已经有观察结果和理论引导下进行推测和分析，观察结果仅对“行星绕太阳运动”成立，,这还不是万有引力定律。,第7页,地球对苹果引力,地球对月球引力,？,第8页,目标：地面上重力与地吸引月球是同一性质力吗？,牛顿月地检验基本思绪：,假定维持月球绕地球运动力以及地面物体所受引力和太阳与行星之间力遵照同一规律。（已知月球轨道半径,(r),是地球半径,(R),60,倍,）,（,1,）,将物体放在地球表面上所受引力为：,1,、月地检验,（,3,）二者比值：,（,2,）将物体放在月球轨道上所受引力为：,第9页,（,4,）在牛顿那个时代已经比较准确地测定月球与地球距离,r,384400km,、月球公转周期为,27.3,天。我们想一个可行方法，测出月球轨道上某物体加速度。,结论：,月球绕地球运动力以及地面物体所受地球引力和太阳与行星之间力遵照同一规律。,第10页,牛顿,在前人研究结果基础上，凭借他超凡数学能力发觉了,万有引力定律,，比较完美给出了天体运动规律。,第11页,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乘积成正比，跟它们距离二次方成反比,一、定律内容,第12页,1,.m,1,、m,2,是两个物体质量,2,.r,是两个物体间距离：,公式说明：,均匀球体指球心间距离,对于相距很远可看做质点物体，指质点间距离,二、表示式,F=G,r,2,m,1,m,2,第13页,3.G,为常量，叫引力常量,G=6.6710,-11,Nm,2,/kg,2,在数值上等于两个质量为1,kg,物体相距1,m,时相互作用力,第14页,引力常量测量,卡文迪许,卡文迪许扭秤试验,第15页,问题与练习,既然任何物体间都存在引力，为何当两个人靠近时他们不会吸在一起？,假设这两个人质量都是,50kg,，他们相距,0.5m,，试计算他们之间吸引力我们分析物体受力时，是否需要考虑物体间万有引力？,第16页,特 点,1,、普遍性,万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物质之间吸引力，是自然界物质之间基本相互作用之一,.,2,、相互性,两个物体相互作用引力是一对作用力与反作用力,.,第17页,特 点,3,、宏观性,通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大天体间，或天体与物体间，它存在才有实际上意义,.,4,、适用性,只适合用于两个质点间引力，当物体之间,距离远大于物体本身时，也适用，但应为两质心,间距离,.,第18页,万有引力定律发觉意义,1.第一次揭示了自然界中一个基本相互作用规律,2.使人们建立了信心：人们有能力了解天地间各种事物,第19页,解：因为,所以，地球质量：,已知地球表面重力加速度为,g,，地球半径为,R,，万有引力恒量为,G,，用以上各量表示，地球质量,M,为多少？,例题：称一称地球质量,第20页,答案：,D,两个大小相同实心小铁球紧靠在一起时，它们之间万有引力为,F,。若半径为原来两倍实心大铁球紧靠在一起时，则它们之间万有引力为,：（）,A 4F,B 2F,C F,D 16F,巩 固 练 习,第21页,当堂练习,教材,41,页,(2)(3),题,第22页,今天我们学了一些什么,?,得出万有引力定律方法和思绪,万有引力普遍性,:,任何两物体之间都存在着相互作用引力,万有引力定律计算适合用于两质点和两匀质球之间相互作用,万有引力定律发觉是,17,世纪自然科学最伟大结果之一,第23页,有选择完成新学案,作 业,第24页,第二节 太阳与行星间引力第三节 万有引力定律,谢 谢,第25页,