二节万有引力定律应PPT课件
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7.2万有引力定律的应用课件(共25张PPT)
力的作用是相互的，行星与太阳的引 力也应与太阳的质量m太成正比。
F m太 r2
G与太阳、行星都没有关
F
m太m r2
F＝G
m太m r2
r
系。太阳与行星间引力的
方向沿着二者的连线。
1 行星与太阳间的引力
行星与太阳的引力与行星的质量成正比，
与太阳的质量成正比，与太阳与行星间距离的 二次方成反比
牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家
ห้องสมุดไป่ตู้
使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点 的力，这个力应该就是太阳对它的引力
我们跟从牛顿发现万有引力定律的过程来研究行星与太阳间的引力。
太阳与行星的物理模型
太阳
行星
a
简化
理想化模型
行星
太阳 r
• (1)匀速圆周运动模型：
由于行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常 接近圆，所以将行星的运动看成匀速圆周运动。
注意：在分析一般物体受力时，物体间的万有引力一般也可忽略不计。
万有引力定律的推论：
内容：在匀质球壳的空腔内任意位置处，质点受到球
●
壳的万有引力为零。
例 如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均 匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为 ( )
r1
r2
r
A、
• (2)质点模型：
由于天体间的距离很远，研究天体间的引力时将天体看成质点，即天体的质量 集中在球心上。
1 行星与太阳间的引力
方向：太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。
大小：
m太
m
F＝m v2 r
v 2r
《万有引力》课件
《万有引力》PPT课件
欢迎各位同学参加今天的《万有引力》课件。本课件将带你深入了解引力的 奥秘，探索引力在宇宙中的重要作用。
引言
引出物体运动与万有引力的关系。 简单介绍牛顿的万有引力定律。
牛顿的万有引力定律
公式阐述
详细解释引力的计算公式以及其意义。
解释三个要素
通过质量、距离和力这三个要素解释引力的影响。
万有引力的应用
行星运动定律
探索行星如何绕太阳运动，并 解释如何借助引力保 持稳定的轨道运行。
地心引力
探索地心引力如何影响我们的 生活和地球的运动。
万有引力的历史和发展
1 牛顿发现万有引力定律的经过
深入探索牛顿是如何发现万有引力这一伟大定律的。
2 以及后来发生的变化和发展
了解其他科学家对万有引力理论的补充和扩展。
结论
总结并归纳万有引力的基本规律，强调其在宇宙中的重要性。 展望未来：万有引力在宇宙探索中的应用前景。
结束语
感谢各位同学聆听，期待与大家分享和交流对于《万有引力》的疑问和见解。
欢迎各位同学参加今天的《万有引力》课件。本课件将带你深入了解引力的 奥秘，探索引力在宇宙中的重要作用。
引言
引出物体运动与万有引力的关系。 简单介绍牛顿的万有引力定律。
牛顿的万有引力定律
公式阐述
详细解释引力的计算公式以及其意义。
解释三个要素
通过质量、距离和力这三个要素解释引力的影响。
万有引力的应用
行星运动定律
探索行星如何绕太阳运动，并 解释如何借助引力保 持稳定的轨道运行。
地心引力
探索地心引力如何影响我们的 生活和地球的运动。
万有引力的历史和发展
1 牛顿发现万有引力定律的经过
深入探索牛顿是如何发现万有引力这一伟大定律的。
2 以及后来发生的变化和发展
了解其他科学家对万有引力理论的补充和扩展。
结论
总结并归纳万有引力的基本规律，强调其在宇宙中的重要性。 展望未来：万有引力在宇宙探索中的应用前景。
结束语
感谢各位同学聆听，期待与大家分享和交流对于《万有引力》的疑问和见解。
万有引力定律 完整版课件
所谓质点，即两物体的形状和大小对它们之间 的距离而言,影响很小,可以忽略不计.
⑵对于质量分布均匀的球体，r为两个球心 之间的距离.
m1
m2 r
对万有引力的理解
1.万有引力具有普遍性.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．
2Hale Waihona Puke 万有引力具有相互性. 两物体间的引力，是一对作
万有引力定律
★1.内容：
自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向 在它们的连线上，引力的大小与物体的质量 和 的乘积成正比，与它们之间距离的二次方成反比.
★2.方向：在两物体的连线上
★3.表达式：
F G m1m2 r2
F＝G
m1m2 r2
两物体的距离r指“哪两部分距离”？
★4.ｒ的具体含义：
⑴对于可以看做质点的物体，r为两个质点 之间的距离．
用力和反作用力，符合牛顿第三定律．
3.万有引力具有独立性．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．
4.万有引力具有宏观性.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.
引力常量
G 是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体.
单位：
大小：
100多年后，由英国物理 学家卡文迪许测出
卡文迪许
1.实验结果： G = 6.67×10-11N·m2/kg2
2.卡文迪许扭秤实验的意义：
(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 得到了推广．
思考：我们人与人之间也应该存在万
有引力，可是为什么我们感受不到呢？
万有引力(共17张PPT)
三颗同步卫星可覆盖全球，若地球自转
⑤运行中的卫星处于失重状态。
假⑧设若卫星仅绕冥用王星三做匀颗速同圆周步运动卫，G星已知覆，还盖需知全道球哪两，个量最就可小以测出冥王星的质量？
①同步卫星的特点？（几个一定）
的轨道半径是多少？ ⑤冥王星表面g和星球半径R
④任何卫星的平面一定经过地心。
假三设颗卫星同绕冥步王星卫做匀星速可圆周覆运动盖，G全已知球，还，需知若道地哪两球个量自就可转以测出冥王星的质量？
2. “嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是
圆轨道，每经过时间t通过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已 知引力常量为G，则月球的质量是？
3.（重）假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力 加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T， 引力常量为G。地球的密度为？
•评
•展
①同步卫星的特点？（几个一定）
②同步卫星、近地卫星、赤道上的物体大小关系？
③地面上物体随地球自转的向心加速度和卫星的向心加速度的区别？
④任何卫星的平面一定经过地心。( ) ⑤冥王星表面g和星球半径R
假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，G已知，还需知道哪两个量就可以测出冥王星的质量？
导
5.2 万有引力定律
本节任务： ①求中心天体的质量和密度；
②卫星运动规律（高轨低速大周期）
③地球同步卫星
•导
•导
•导
•议
1.假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，G已知，还需知道哪两个量就可以 测出冥王星的质量？ ①卫星的v和w ②卫星的w和r ③卫星的T和r ④卫星的w和T ⑤冥王星表面g和星球半径R
周期变小，同步卫星高度如何变化？
•评
①同步卫星的特点？（几个一定） ②同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的线速度、角速度、周期、向 心加速度的大小关系？ ③地面上物体随地球自转的向心加速度和卫星的向心加速度的区别？
⑤运行中的卫星处于失重状态。
假⑧设若卫星仅绕冥用王星三做匀颗速同圆周步运动卫，G星已知覆，还盖需知全道球哪两，个量最就可小以测出冥王星的质量？
①同步卫星的特点？（几个一定）
的轨道半径是多少？ ⑤冥王星表面g和星球半径R
④任何卫星的平面一定经过地心。
假三设颗卫星同绕冥步王星卫做匀星速可圆周覆运动盖，G全已知球，还，需知若道地哪两球个量自就可转以测出冥王星的质量？
2. “嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是
圆轨道，每经过时间t通过的弧长为L，该弧长对应的圆心角为θ弧度，已 知引力常量为G，则月球的质量是？
3.（重）假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力 加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T， 引力常量为G。地球的密度为？
•评
•展
①同步卫星的特点？（几个一定）
②同步卫星、近地卫星、赤道上的物体大小关系？
③地面上物体随地球自转的向心加速度和卫星的向心加速度的区别？
④任何卫星的平面一定经过地心。( ) ⑤冥王星表面g和星球半径R
假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，G已知，还需知道哪两个量就可以测出冥王星的质量？
导
5.2 万有引力定律
本节任务： ①求中心天体的质量和密度；
②卫星运动规律（高轨低速大周期）
③地球同步卫星
•导
•导
•导
•议
1.假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，G已知，还需知道哪两个量就可以 测出冥王星的质量？ ①卫星的v和w ②卫星的w和r ③卫星的T和r ④卫星的w和T ⑤冥王星表面g和星球半径R
周期变小，同步卫星高度如何变化？
•评
①同步卫星的特点？（几个一定） ②同步卫星、近地卫星、赤道上的物体的线速度、角速度、周期、向 心加速度的大小关系？ ③地面上物体随地球自转的向心加速度和卫星的向心加速度的区别？
万有引力定律(高中物理教学课件)
提示：割补法
答案：
G
Mm (2R)2
F剩
G
M'm (1.5R)2来自M M'
4 R3
3
4(R
32
M
)3
'
1 8
M
F剩
7 36
G
Mm R2
五.重力与万有引力的关系
1.若不考虑地球自转：
G
Mm R2
mg
2.实际上万有引力的一部分提供物体做圆
周运动的向心力，重力是万有引力的另一
个分力，故：mg
2.大小：
vF＝ 2mTrv力与的rT2r32太的质 k作阳量F用的mTm太是引2 4成T力相2r2k正3r互也比的应。F，与常太行4量阳星2k 没行沿rmG2 与有星着太关间二FF阳系引者、。力的mrrm太22行太的连星阳方线都与向。FF＝Gmmr太r2太m2m
一.行星与太阳间的引力
F＝G m太m ，方向在两者连线上。 r2
三.万有引力定律
1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引
力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的
质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的
二次方成反比，即：F＝G
m1m2 r2
它于1687年发表在牛顿的传世之作《自然哲学 的数学原理》中。
三.万有引力定律
2.对万有引力的理解
①普遍性：任何两个物体之间都存在引力（大到 天体小到微观粒子），万有引力是自然界中物体 间的基本相互作用之一。 ②相互性：万有引力具有相互性，符合牛顿第三 定律。 ③宏观性：只有在质量巨大的天体间或天体与物 体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观世界 中，万有引力可以忽略不计。地球表面物体受力 时，也不考虑万有引力。
万有引力定律的应用(共11张PPT)
宇宙速度的计算
第一宇宙速度
根据万有引力定律，可以 计算出环绕地球运行的最 大速度，即第一宇宙速度。
第二宇宙速度
通过万有引力定律，还可 以计算出逃离地球引力的 最小速度，即第二宇宙速 度。
第三宇宙速度
利用万有引力定律，可以 计算出逃离太阳系所需的 最小速度，即第三宇宙速 度。
03
万有引力定律在地球科学中的应 用
万有引力定律的公式
总结词
万有引力定律的公式是F=G(m1m2)/r²，其中F表示两物体之间的万有引力，G 是自然界的常量，m1和m2分别表示两个物体的质量，r表示两物体之间的距 离。
详细描述
这个公式是万有引力定律的核心内容，它精确地描述了两个物体之间万有引力 的数量关系。根据这个公式，我们可以计算出任意两个物体之间的万有引力的 大小。
桥梁和建筑物的稳定性分析
桥梁和建筑物的稳定性分 析
万有引力定律可以用来计算建筑物或桥梁的 支撑结构所受的重力，从而评估其稳定性。
桥梁和建筑物的抗震设计
通过分析地震发生时地面运动对建筑物的影 响，利用万有引力定律计算出建筑物在地震
中的受力情况，进而优化抗震设计。
物体落地速度的计算
物体落地速度的计算
THANKS
感谢观看
统研究提供基础。
04
万有引力定律在物理实验中的应 用
重力加速度的测量
总结词
通过测量物体自由落体的时间，可以计 算出重力加速度的值。
VS
详细描述
在重力加速度的测量实验中，通常使用自 由落体法。通过测量物体下落的时间，结 合已知的高度和重力加速度的公式，可以 计算出当地的重力加速度值。这种方法简 单易行，是物理学中常用的实验方法之一 。
《万有引力定律》PPT课件
2021/8/17
2
当时牛顿提出了万 有引 力理论，却未能得出万 有引力的公式，因为公 式中的“G”实在太小了 ，因此他提出： F∝mM/r^2。直到1798年 英国物理学家卡文迪许 利用著名的卡文迪许扭 秤（即卡文迪许实验） 较精确地测出了引力恒 量的数值。
2021/8/17
3
1、牛顿并不是发现了重力，他是发现重力是「万有」的
。每个物体都会吸引其他物体，而这股引力的大小只跟物
体的质量与物体间的距离有关。
2、牛顿的万有引力定律说明:每一个物体都吸引着其他每 一个物体；两个物体间的引力大小正比于两物体的质量， 会随著两物体中心连线距离的平方而递减。
3、不管距离地球多远，地球的重力永远不会变成零；即 使你被带到宇宙的边缘，地球的重力还是会作用到你身上 ；虽然地球重力的作用可能会被你附近质量巨大的物体所 掩盖，但它还是存在。不管是多小还是多远，每一个物体 都会受到引力作用，而且遍布整个太空，正如我们所说的 「万有」。
2021/8/17
4
例：设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根 据万有引力定律，牛顿运动定律，论述人造地球 卫星随着轨道半径的增加，线速度变小，周期变 大。
答：根据万有引力和牛顿定则F向=GMm/R2和F向 =mv2/R,由此变形GM/R=V2,R增大G和M是常量,所 以速度V在变小.同理,F=mRw2=mR4π2/T2, T2=4π2R3/GM,其中只有R在变且变大,故周期T变 大.
在最高点：mg＋F1＝mω2r ① 在最低点：F2－mg＝mω2r ② 电机对地面的最大压力和最小压力分别出 现在铁块m位于最低点和最高点时，且压 力差的大小为：ΔFN＝F2＋F1 ③ 由①②③式可解得：ΔFN＝2mω2r
2021/8/17
《万有引力定律 》课件
02
详细描述
万有引力是一种自然现象，存在于任何两个物体之间，无论它们的质 量大小、距离远近，都存在相互吸引的力。这个力的大小与两个物体 的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
万有引力定律的公式
总结词
万有引力定律的公式是F=G(m1m2)/r^2。
详细描述
万有引力定律的公式是描述两个物体之间相互吸引的力的数学表达式。其中，F 表示两物体之间的万有引力，G是自然界的常量，m1和m2分别表示两个物体的 质量，r表示它们之间的距离。
现代科学的万有引力推导方法
广义相对论
在现代科学中，爱因斯坦的广义 相对论提供了另一种理解万有引 力的方式。它描述了质量如何弯 曲空间和时间，从而产生引力。
量子力学
尽管量子力学与万有引力理论在一 些基本原则上存在冲突，但它也为 理解宇宙的基本结构提供了框架。
宇宙学模型
现代宇宙学模型，如大爆炸理论和 暗物质模型，都基于万有引力定律 ，帮助我们理解宇宙的起源和演化 。
地球重力的计算
总结词
地球重力是万有引力定律在地球表面的具体表现，通过计算地球重力，可以了解地球的质量、赤道半 径、地球自转角速度等重要参数。
详细描述
地球重力是指地球对地球表面物体的吸引力，它是万有引力的一个分力。通过测量地球表面不同位置 的重力加速度，结合地球的几何参数，可以计算出地球的质量、赤道半径、地球自转角速度等重要参 数，这些参数对于地球科学、气象学、海洋学等领域的研究具有重要意义。
05
万有引力定律的影响
对科学发展的影响
01
02
03
促进天文学发展
万有引力定律解释了天体 运动规律，为天文学的发 展奠定了基础。
推动物理学进步
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网络探究：《网上课堂》探究II
第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s 卫星摆脱地球的引力，不再绕地球飞行
第三宇宙速度（逃逸速度）：16 .7km/s
卫星摆脱太阳的引力，飞出太阳系
课后网络探究：结合本节知识利用主题资源的《课外拓展》
的《神舟六号》编一道计算题，并同学之间交换解答。
2021/3/8
7
2021/3/8
11
素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
2、你觉得勒维烈和亚当斯能发现新的行星——海王星， 最难能可贵的是什么？对促进你的学习有什么启迪？
3、美国天文学家汤苞利用什么方法发现了第九颗行星
——冥王星？
4、本文中的科学家都有了一种共同的科学研究方法， 你知道是什么方法吗？
2021/3/8
9
网络探究II：宇宙速度
2021/3/8
10
网络探究I：卫星发射原理
如何测地球的质量？
讨论与交流 基本思路：
月亮绕太阳做匀速圆周运动，由万有 引力提供向心力，据可列方程求出地 球的质量
月亮 r=3.8× 10 km
r
T≈ 28d
地球
过程和结果：
设地球质量M， 为月球质量m， 为因为月球环绕地球
做匀速圆周运动， 有由 引万 力提供向心F万 力 ＝F， 向
即GMr2m
2021/3/8
3
扬帆应用知识的海洋！
(主题资源/同步练习）
自主探究练习时间：8min
2021/3/8
4
测一测，你学会了吗？
（主题资源/实战演练） 时间：5min
2021/3/8
5
“神六”是怎样飞上天空的呢？ 它又为何不掉下来？
网络探究：请同学们点击《网上课堂》进行探究
讨论与交流: 当它抛到多大速度的时候就不会落回地球，而 围绕地球旋转？
卫星环绕地球做匀 周速 运圆 动，由万有引 供力 向提 心力，F万即 ＝F向 设地球质量M， 为卫星质量m， 为两者中心的距r， 离为
所以GMm mv2
r2
r
解上面的方程v可 得GM r
r近似等于地球R半,这径时， v GM,代入数据可v 得7.9km/s
2021/3/8
R
6
宇宙速度
第一宇宙速度(环绕速度）：7.9km/s 卫星环绕地球飞行的最大速度
第 二 节 万有引力定律的应用
授 课 者：邓庆峰 选送单位：佛山市顺德区大良实验中学
2021/3/8
1
“神六”特别报道
学 习 航 天 精 神 ， 努 力 学 习
2021/3/8
2
第二节 万有引力定律的应用
`
一、理想与现实：人造卫星和宇宙速度
二、理论的威力：预测未知天体 计算、预测、观察和照相
三、计算天体的质量 知道环绕天体离中心天体的距离r，周期T ， 再利用F万＝F向列式解方程。ຫໍສະໝຸດ m(2T)2r
所以M 4r3 ,将r、T、G的数值代进去即可 球得 质地 量
GT2
归纳： 知道环绕天体离中心天体的距离r，周期T ，再利用F万＝F向
列式解方程。
2021/3/8
8
阅读探究（3min)
1、人们发现天王星的实际轨道与由万有引力算出的理论 轨道有较大的偏差，引发了人们的各种猜想，你能举 出一个你印象较深刻的“猜想”吗？为什么？
第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s 卫星摆脱地球的引力，不再绕地球飞行
第三宇宙速度（逃逸速度）：16 .7km/s
卫星摆脱太阳的引力，飞出太阳系
课后网络探究：结合本节知识利用主题资源的《课外拓展》
的《神舟六号》编一道计算题，并同学之间交换解答。
2021/3/8
7
2021/3/8
11
素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
2、你觉得勒维烈和亚当斯能发现新的行星——海王星， 最难能可贵的是什么？对促进你的学习有什么启迪？
3、美国天文学家汤苞利用什么方法发现了第九颗行星
——冥王星？
4、本文中的科学家都有了一种共同的科学研究方法， 你知道是什么方法吗？
2021/3/8
9
网络探究II：宇宙速度
2021/3/8
10
网络探究I：卫星发射原理
如何测地球的质量？
讨论与交流 基本思路：
月亮绕太阳做匀速圆周运动，由万有 引力提供向心力，据可列方程求出地 球的质量
月亮 r=3.8× 10 km
r
T≈ 28d
地球
过程和结果：
设地球质量M， 为月球质量m， 为因为月球环绕地球
做匀速圆周运动， 有由 引万 力提供向心F万 力 ＝F， 向
即GMr2m
2021/3/8
3
扬帆应用知识的海洋！
(主题资源/同步练习）
自主探究练习时间：8min
2021/3/8
4
测一测，你学会了吗？
（主题资源/实战演练） 时间：5min
2021/3/8
5
“神六”是怎样飞上天空的呢？ 它又为何不掉下来？
网络探究：请同学们点击《网上课堂》进行探究
讨论与交流: 当它抛到多大速度的时候就不会落回地球，而 围绕地球旋转？
卫星环绕地球做匀 周速 运圆 动，由万有引 供力 向提 心力，F万即 ＝F向 设地球质量M， 为卫星质量m， 为两者中心的距r， 离为
所以GMm mv2
r2
r
解上面的方程v可 得GM r
r近似等于地球R半,这径时， v GM,代入数据可v 得7.9km/s
2021/3/8
R
6
宇宙速度
第一宇宙速度(环绕速度）：7.9km/s 卫星环绕地球飞行的最大速度
第 二 节 万有引力定律的应用
授 课 者：邓庆峰 选送单位：佛山市顺德区大良实验中学
2021/3/8
1
“神六”特别报道
学 习 航 天 精 神 ， 努 力 学 习
2021/3/8
2
第二节 万有引力定律的应用
`
一、理想与现实：人造卫星和宇宙速度
二、理论的威力：预测未知天体 计算、预测、观察和照相
三、计算天体的质量 知道环绕天体离中心天体的距离r，周期T ， 再利用F万＝F向列式解方程。ຫໍສະໝຸດ m(2T)2r
所以M 4r3 ,将r、T、G的数值代进去即可 球得 质地 量
GT2
归纳： 知道环绕天体离中心天体的距离r，周期T ，再利用F万＝F向
列式解方程。
2021/3/8
8
阅读探究（3min)
1、人们发现天王星的实际轨道与由万有引力算出的理论 轨道有较大的偏差，引发了人们的各种猜想，你能举 出一个你印象较深刻的“猜想”吗？为什么？