公开课课件：万有引力定律讲述
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7.2万有引力定律说课课件26张PPT
究）
活动 2 ：结合教材和课件演示了解卡卡文迪什扭秤
实验原理，体验扭秤实验，感受物理学之美（科学
探究，科学态度与责任）
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 1 ：创设情境，复习引入
行星
太阳
a
问题： 什么原因使行星绕太阳运动？
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 2 ：回顾物理学史：探究行星绕日的原因
牛顿力学的局限
性
宇宙起源
展望
未来
一、教学目标设计
（三）学情分析
已有知识与能力
已经学习了牛顿运动定律、圆周运动的知识，开普勒三定
律，理论上已经具备了接受万有引力定律的能力
学习困难
在探究行星与太阳间关系以及月地检验时推理能力、创新
能力还比较欠缺，需要教师耐心引导。
一、教学目标设计
（四）确定教学目标
物理观念
伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动。
开普勒、吉尔伯特：行星是依靠从太阳发出的磁力运行的，这是早期的引力思想
笛卡尔：“旋涡”假设，宇宙空间存在一种不可见流质“以太”，形成旋涡，带动行星运动。
布里阿德（法）：首次提出引力大小与距离平方成反比的假设。
哈雷、胡克：推导出如果行星的轨道是圆形的，它所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方
质的力吗？这种力与地球对树上苹果的吸引力也是同一种性质的力吗？
牛顿的猜想：
天上的力： F引
G
Mm
r2
地上的力：重力 mg
它们是同一种力，即天上人间都一样
任务二：探究引力的统一性
[ 问题链设计 ]
阅读教材回答以下问题
问题 2 ：月 - 地检验的目的是什么？
问题 3 ：月 - 地检验的验证原理是怎样的？为什么从力的研究转化为比较加速度？
活动 2 ：结合教材和课件演示了解卡卡文迪什扭秤
实验原理，体验扭秤实验，感受物理学之美（科学
探究，科学态度与责任）
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 1 ：创设情境，复习引入
行星
太阳
a
问题： 什么原因使行星绕太阳运动？
任务一：探究行星与太阳间的引力
活动 2 ：回顾物理学史：探究行星绕日的原因
牛顿力学的局限
性
宇宙起源
展望
未来
一、教学目标设计
（三）学情分析
已有知识与能力
已经学习了牛顿运动定律、圆周运动的知识，开普勒三定
律，理论上已经具备了接受万有引力定律的能力
学习困难
在探究行星与太阳间关系以及月地检验时推理能力、创新
能力还比较欠缺，需要教师耐心引导。
一、教学目标设计
（四）确定教学目标
物理观念
伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动。
开普勒、吉尔伯特：行星是依靠从太阳发出的磁力运行的，这是早期的引力思想
笛卡尔：“旋涡”假设，宇宙空间存在一种不可见流质“以太”，形成旋涡，带动行星运动。
布里阿德（法）：首次提出引力大小与距离平方成反比的假设。
哈雷、胡克：推导出如果行星的轨道是圆形的，它所受的引力大小跟行星到太阳距离的二次方
质的力吗？这种力与地球对树上苹果的吸引力也是同一种性质的力吗？
牛顿的猜想：
天上的力： F引
G
Mm
r2
地上的力：重力 mg
它们是同一种力，即天上人间都一样
任务二：探究引力的统一性
[ 问题链设计 ]
阅读教材回答以下问题
问题 2 ：月 - 地检验的目的是什么？
问题 3 ：月 - 地检验的验证原理是怎样的？为什么从力的研究转化为比较加速度？
《万有引力定律教学》课件
1
苹果之谜
牛顿观察到一个苹果从树上落下的过程，启发了他对于引力的思考。
2
行星轨道
天文学家观察到行星围绕太阳的运动，发现它们遵循一定的规律。
3
科学实验
通过实验和观察，科学家们验证了万有引力定律的存在。
牛顿万有引力定律的说明
1 互相作用力
万有引力定律描述了物 体之间的相互作用力， 即每个物体对其他物体 产生引力。
均衡状态
在பைடு நூலகம்衡状态下，物体的引 力与其他受力相互平衡。
吸引力和斥力的区别
吸引力
吸引力是物体之间相互吸引的力，例如地球和人 类之间的引力。
斥力
斥力是物体之间相互排斥的力，例如同极磁铁之 间的斥力。
引力的大小与距离的关系
1
距离加倍
两个物体的距离加倍，引力减少到原来的四分之一。
2
距离减半
两个物体的距离减半，引力增加到原来的四倍。
3
距离变远
物体之间的距离变远，引力变弱。
引力的大小与质量的关系
较大质量 两个物体之间的引力较强 引力对质量较小的物体的影响较小
较小质量 两个物体之间的引力较弱 引力对质量较大的物体的影响较大
引力的向心性质
引力具有向心的作用，使物体在运动中沿着曲线轨道进行公转。这种向心力使得行星绕太阳公转，而卫 星绕地球公转。
《万有引力定律教学》 PPT课件
欢迎来到《万有引力定律教学》PPT课件。在本课程中，我们将探索万有引 力定律的本质和应用，以及它在人类文明中的重要性。
什么是万有引力定律
万有引力定律是一个描述物体之间相互吸引的力的法则。它指出，每两个物体之间存在着一个互相吸引 的力，其大小与物体的质量和距离有关。
《万有引力定律》教学精品PPT课件
《万有引力定律》教学精品PPT课件目录CONTENCT •课程介绍与背景•万有引力定律的表述与理解•万有引力定律在生活中的应用•万有引力定律的实验验证•万有引力定律与爱因斯坦相对论的关系•课程总结与展望01课程介绍与背景掌握万有引力定律的基本内容和数学表达式理解万有引力定律的适用范围和条件了解万有引力定律在天体运动中的应用培养学生的物理思维能力和解决问题的能力课程目标与意义010203古代对天体运动的认识和猜测牛顿的万有引力定律的提出和验证万有引力定律在物理学中的地位和影响物理学史背景010204万有引力定律的重要性解释天体运动的基本规律为研究天体物理学提供基础促进现代宇宙学的形成和发展对现代科学和技术的进步产生深远影响0302万有引力定律的表述与理解万有引力定律的内容任何两个质点都存在通过连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
表述公式：$F=(G×m1×m2)/r^2$。
其中: F: 两个物体之间的引力G: 万有引力常数m1: 物体1的质量m2: 物体2的质量r: 两个物体之间的距离(大小)。
公式解析与意义公式中G为万有引力常数，是由卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量比较准确地得出。
万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
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，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
只适用于计算质点间的相互作用力，即当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，此公式也近似适用。
当两个物体距离不太远的时候，不能看成质点，可以采用先分割，再求矢量和的方法计算。
一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力，可用公式计算，这时r是指球心间距离。
适用范围及限制条件03万有引力定律在生活中的应用天体运动规律行星椭圆轨道万有引力定律解释了行星绕太阳运动的椭圆轨道，以及行星在轨道上速度的变化规律。
《万有引力定律说》课件
万有引力定律在地球物理学中用于测量地球重力场的变化，可以研究地球内部结构、地壳运动以及地球 引力对物体的影响。
万有引力定律与万有引力波
万有引力定律可以解释万有引力波的产生以及对物体的影响。万有引力波是 由地球、恒星等大质量物体引力定律预测彗星运行的 案例
牛顿利用万有引力定律的数学模型，预测了哈雷彗星的运行轨迹，这一预测的准确性巩固了他的定律的 地位。
万有引力定律和万有引力常量的关系
万有引力常量是万有引力定律中的比例常数，用于将物体质量和距离转化为引力。它的确定对于计算引 力具有重要意义。
万有引力定律在天文学领域的应用
万有引力定律在天文学领域有广泛应用，可以解释和预测行星轨道、彗星运动以及星系中恒星的相互作 用。
万有引力定律在地球物理领域的应用
第二定律：力学定律
物体保持匀速直线运动或静止， 直到受到外力。
力等于物体质量乘以加速度， F=ma。
第三定律：作用反作用 定律
对于任何施加在物体上的力， 都有一个大小相等、方向相反 的反作用力。
为什么重力加速度在不同星球上不同
重力加速度取决于物体质量和距离中的一项。由于星球质量和半径不同，重力加速度也不同。
万有引力定律的历史背景
1
古希腊哲学家
古希腊哲学家首次提出天体运动规律
开普勒行星运动定律
2
的概念。
开普勒通过观测行星运动总结出行星
轨道规律。
3
牛顿的研究
牛顿通过实验和计算，提出了万有引 力定律。
万有引力定律的公式表达
引力公式
引力 = 万有引力常量 × (物体1质量 × 物体2质量) / 距离的平方
《万有引力定律说》PPT 课件
万有引力定律是描述物体之间相互作用的基本定律。本课件将带你了解这个 重要定律的历史背景、公式表达、宇宙影响以及在各个科学领域的应用。
万有引力定律与万有引力波
万有引力定律可以解释万有引力波的产生以及对物体的影响。万有引力波是 由地球、恒星等大质量物体引力定律预测彗星运行的 案例
牛顿利用万有引力定律的数学模型，预测了哈雷彗星的运行轨迹，这一预测的准确性巩固了他的定律的 地位。
万有引力定律和万有引力常量的关系
万有引力常量是万有引力定律中的比例常数，用于将物体质量和距离转化为引力。它的确定对于计算引 力具有重要意义。
万有引力定律在天文学领域的应用
万有引力定律在天文学领域有广泛应用，可以解释和预测行星轨道、彗星运动以及星系中恒星的相互作 用。
万有引力定律在地球物理领域的应用
第二定律：力学定律
物体保持匀速直线运动或静止， 直到受到外力。
力等于物体质量乘以加速度， F=ma。
第三定律：作用反作用 定律
对于任何施加在物体上的力， 都有一个大小相等、方向相反 的反作用力。
为什么重力加速度在不同星球上不同
重力加速度取决于物体质量和距离中的一项。由于星球质量和半径不同，重力加速度也不同。
万有引力定律的历史背景
1
古希腊哲学家
古希腊哲学家首次提出天体运动规律
开普勒行星运动定律
2
的概念。
开普勒通过观测行星运动总结出行星
轨道规律。
3
牛顿的研究
牛顿通过实验和计算，提出了万有引 力定律。
万有引力定律的公式表达
引力公式
引力 = 万有引力常量 × (物体1质量 × 物体2质量) / 距离的平方
《万有引力定律说》PPT 课件
万有引力定律是描述物体之间相互作用的基本定律。本课件将带你了解这个 重要定律的历史背景、公式表达、宇宙影响以及在各个科学领域的应用。
《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
万有引力定律课件
III. 万有引力定律的应用
1
行星运动规律的描述
2
了解行星围绕太阳运动的规律和椭圆轨
道的形状。
3
重力场的应用
探索重力场如何影响物体运动和空间旅 行等领域。
天体运动的数学模型
通过数学模型描述星体之间的引力相互 作用和轨道运动。
IV. 万有引力定律的实验验证
卡文迪许实验的原理与结果
了解卡文迪许实验如何验证万有引力定律并展示引力的曲率。
行星运动观测的实验验证
观测行星运动以验证万有引力定律的适用性和精确性。
万有引力定律与广义相对论的关系
探讨万有引力定律与爱因斯坦的广义相对论之间的关联和发展。
V. 结论
• 万有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力定律的实用意义和科学意义 • 未来对万有引力定律的深入探究
VI. 参考文献
• 万有引力定律相关论文及书籍
万有引力定律课件
欢迎来到本课件，一起探索万有引力定律！通过本课件，您将了解万有引力 的概念、数学表达式、应用和实验验证等方面的内容。
I. 引言
• 什么是万有引力定律？ • 探究物体间的引力作用 • 宇宙中的引力作用
II. 万有引力定律的描述
• 牛顿万有引力定律表述 • 引力定律的数学表达式 • 万有引力常数的含义与计算
万有引力定律优秀课件
10
对于距离的确定大致可以分为两种情况：
a.若可以看做质点,则为两质点间距.
b.对于不能视为质点,而质量分布均匀的球体,应 是两球心间距.
万有引力定律优秀课件
11
例题1如图所示，r虽大于两球的半径，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（D）
A、 G m 1 m 2 r2
。
•
卡文迪许的重大贡献之一是1789年完成了测量万有引力的扭秤实验，后世称为卡文迪许实验。他改进
了英国机械师米歇尔（John Michell，1724～1793）设计的扭秤，在其悬线系统上附加小平面镜，利用
望远镜在室外远距离操纵和测量，防止了空气的扰动（当时还没有真空设备）。他用一根39英寸的镀银铜 丝吊一6英尺木杆，杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球，另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引 它们，测出铅球间引力引起的摆动周期，由此计算出两个铅球的引力，由计算得到的引力再推算出地球的 质量和密度。他算出的地球密度为水密度的5.481倍（地球密度的现代数值为5.517g／cm3），由此可推 算出万有引力常量G的数值为 6.754×10N·m²/kg²（现代值前四位数为6.672）。这一实
万有引力定律优秀课件
8
◆ 计算:太阳与地球之间的万有引力又是多
大呢？
已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球 质量为m=5.98×1024kg，日地之间的距离为 R=1.5×1011km
由 F G Mm r2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2 =3.5×1022(N)
• 如果天体间是相互吸引的，那么在众多天体共存的太阳系 中，如何解决他们之间相互干扰这一复杂的问题呢？
人教版必修二73《万有引力定律》课件
索和宇宙研究提供了方向。
引力波探测
02
万有引力定律的深入研究将有助于引力波探测技术的发展，为
揭示宇宙奥秘提供更多线索。
暗物质和暗能量研究
03
万有引力定律可能为我们理解暗物质和暗能量等宇宙之谜提供
新的视角和思路。
THANKS。
详细描述
万有引力是一种在宏观低速领域适用的自然规律。在微 观高速领域，由于量子效应和相对论效应的影响，万有 引力的适用范围受到限制。在微观领域，需要使用量子 力学和相对论来描述物体之间的相互作用。然而，在宏 观低速领域，万有引力定律能够很好地描述物体之间的 相互作用，尤其是天体之间的相互作用。因此，在天文 学、地球物理学等领域中，万有引力定律具有重要的应 用价值。
他进一步思考，地球上的物体 受到的引力与它们的质量成正 比，而与它们之间的距离的平 方成反比。
牛顿认为，这种引力规律可能 适用于宇宙中的任何两个物体 。
牛顿的假设
牛顿假设宇宙中任何两个物体都 受到相互之间的引力作用，这个 力与它们的质量成正比，与它们
之间的距离的平方成反比。
他进一步假设，这个引力作用是 瞬时的，不受物体之间的距离影
万有引力定律为卫星轨道设计和航天器发射提供了理论基础，对 现代导航和航天技术发展至关重要。
地球科学
万有引力定律有助于研究地球的重力、地震和气候变化等现象。
日常生活
万有引力定律影响着我们日常生活中的许多事物，如物体的重量、 物体的落地等。
对未来科技发展的启示
探索宇宙
01
万有引力定律激发了人类对宇宙的探索热情，为未来的太空探
暗物质与暗能量
宇宙大爆炸理论认为，宇宙中存在暗物质和暗能量等未知的物质和能量形式。这 些物质和能量对宇宙的演化起着重要的作用，也对万有引力定律提出了新的挑战 和研究方向。
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（1）牛顿的思考与猜想。 （2）检验。
月-地检验:苹果受到地球的引 力与月球受到地球的引力是否 是相同性质的力
假设：
苹果所受的重力和 月球所受的引力是 同一性质的力
假设地面上的物体受地球的引力，月球受地球的引力 是同种性质的力，完成下表格
地球对月球
地球对苹果
引力
合力
合并
化简
那将有什么结论呢？？
2. 如图两球的半径为r1、r2，且远小于r， 而两球质量分布均匀，大小分别为m1、m2 ， 则两球间的万有引力大小为（ D ）
A.
G
m1m2 r2
C. G m1m2 (r1 r2 )2
r1
r
B. G m1m2
D.
G r12m1m2
(r1 r2 r)2
r2
3．(2015·天津高考)探测器绕月球做匀速圆周运
17世纪自然科学最伟大的成果之一，它把地面 上的物体运动的规律和天体运动的规律统一了 起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远 的影响，而且它第一次揭示 了自然界中的一种
基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史 上树立了一座里程碑。
1.引力常量的测定—卡文迪许扭秤实验
研究方法：放大法 G=6.67×10－11 N·m2/kg2
三.引力常数的测定 G=6.67×10－11 N·m2/kg2
布置作业
P41 第2、3题
学习思考： 纵观万有引力定律的发现历程， 你觉得科学发现的一般过程是什 么？你能概括一下吗？
①对现象的一般观察；
②提出假设；
③运用逻辑（包括数学）得出推论；
④通过实验对推论进行检验；
⑤对假说进行修正和推广。
并由此解决简单的引力计算问题。
（1）牛顿的思考与猜想。
1．熟透的苹果从树上掉下而不飞上天， 为什么？
2．如果苹果树高到月球上，苹果是否会 落回地面？
3．那么月亮为什么不落到地球上？ ４．苹果受到地球的引力与月球受到地球
的引力是相同性质的力吗？
猜想：苹果所受的重力和月球所受的引力与 太阳对行星的引力可能是同种性质的力。
大约是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力 人根本无法察觉到。
那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？
例题2.已知：太阳的质量为M = 2.0×1030 kg， 地球质量为m = 5.98×1024 kg，日、地之间的距 离为R = 1.5×1011 m，求太阳对地球的引力大小
F = GMm/R2 =3.5×1022(N) 3.5×1022 N 非常大，能够拉断直径为
（1）内容： 自然界中任何两个物体都是相互吸引， 引力的方向在它们的连线上，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。
﹝2﹞公式：
F G m1m2 r2
﹝3﹞公式适用条件：适用于质点间的相互作用
A 可以看做质点的物体间。（则r为两质点间距) B 均匀球体间。（则r应是两球心间距）
地球半径： R 6.4106 m
月球绕地球公转Biblioteka 期 T 27.32 243600s 2.36106 s
地球表面重力加速度： g 9.8m / s 2
月球中心到地球中心距离
r 60R 3.84108 m
则：月球的向心加速度：
a r 2
4 2
r
3.84108
4 3.142
m / s2 2.72103 m / s2
9000 km 的钢柱。 而太阳对质量为 50 kg 的人，引力很小，
不到 0.3 N 。所以我们感受不到太阳的引力。
课堂练习
1.对于万有引力定律的表达式 F＝Gmr1m2 2，下列说法
中正确的是( BD ) A．m1 与 m2 之间的相互作用力，总是大小相等、 方向相反，是一对平衡力 B．m1 与 m2 之间的相互作用力，总是大小相等、 方向相反，是一对作用力与反作用力 C．当 r 趋近于零时，F 趋向无穷大 D．当 r 趋近于零时，公式不成立
2.测定G值的意义
（1）．证明了万有引力定律的正确性． （2）．使得万有引力定律有了真正的实用价
值． （3）．标志着力学实验精密程度的提高，开
创了测量弱引力的新时代．
思考:既然任何物体间都存在着引力，可是 为什么两个人接近时却感受不到呢？
例题1、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m
时之间的万有引力约有多大？（6.67×10-7 N）
动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运 动，则变轨后与变轨前相比( A ) A．轨道半径变小 B．向心加速度变小 C．线速度变小 D．角速度变小
●课堂小结
小结
一.月—地检验
二.万有引力定律 （1）内容： （2）公式： F G m1m2
r2
（3）万有引力定律的适用条件 A、任何两个物体之间都存在引力。 B、两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力。
T2
(2.36106 )2
月球的向心加速度与地球表面重力加速度之比：
a 2.72103 1
g
9.8
3600
检验流程：
1.太阳－行星间的引力：F
G
Mm r2
2若.推假广设：跟月实－验地观检察验结果假计设算相a 同说r1明2 假设成立
3.检验结果：地面上的物体受地球的引 力，月球受地球的引力、太阳与行星 间的引力，是同种性质的力
思考:为什么行星不会飞离太阳呢？
原因:太阳和行星之间存在引力!
F引 ∝ Mm/r2 写成等式：F引= GMm/r2
万有引力定律 _____________________________________________
Newton’s Law of Universal Gravitation
学习目标：1.通过阅读万有引力定律发现 的过程，知道“天上的力”和 “人间的力”是同种性质的力； 2.通过自主学习，掌握万有引 力定律的内容和适用条件； 3.了解引力常量G的测定意义，