《万有引力定律》PPT人教版1

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万有引力定律_课件_新人教版1-19页PPT文档资料

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月球有引力,它们是同一种力吗?它们 与太阳对地球的引力是同一种力吗?我 们能验证吗? 1.都是同一种性质的力。 2.阅读教科书第69页到70页部分内容: 牛顿是如何验证他和我们的想法的?
F G Mm r2
计算与讨论:月球绕地球的公转周期是
27.3天,月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是
3.85×108m,如何求出月球绕地球运动的向心加
3 意义: (1)验证了万有引力定律是正确的; (2)使得万有引力定律有了真正的
实际意义。
例题2:把一质量为m的物体放在 地心上,问它和地球之间的万有 引力是多少?
例题3: 质量分布均匀的两个球,大球的半 径为2r,小球的半径为r、且质量为m,两球相 距5r。求:
①大球对小球的引力; ②小球对大球的引力; ③在大球中心处挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力; ④在大球右边缘r 挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力。
)2 3.85108
43.142 (27.38640)20
2.7103m/s2。
a1 g

2.7 103 9.8
=
1 3600
由 GM地m月
r12

m月a1/

即: a1/
G
M地 r12
a
/ 1

1 r12
同理 g 1
r2
则 a1/ r2 1 g r12 3600
说明:地球对苹果的引力,地球对月球 的引力,它们是同一种力,它们与太阳对 地球的引力是同一种力。
G
M 地m月 r2

m月r(2T )2
Байду номын сангаас考:假设月球停止绕地球公转,月球
做什么运动?为什么? 1.沿直线落向地球; 2.地球对月球的吸引力的吸引。

《万有引力定律》人教版高中物理优秀课件1

《万有引力定律》人教版高中物理优秀课件1
来讨论,行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,太 阳对行星的引力F是提供行星做圆周运动的向心 力,即:
F mv2 r
其中r是太阳和行星间的距离,v是行星运动的线 速度,m是行星的质量.
圆周运动的周期T和速度v的关系 v 2r
T
所以: F
4 2
r3 T2
m r2
由开普勒第三定律可知, r 3 是个常量,则得出结论: T2
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《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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例题
设想把质量为的物体放在地球的中心,地球质 量为M,半径为R,则物体与地球间的万有引力 是( )
A.零
B.无穷大
C.
G
Mm R2
D.无法确定
解析:地心周围的物体对放到地心处的物体 的万有引力的合力为零,所以选项A正确.
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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• 3如图在一个半径为R、质量为M的均质球体 中,紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球 形空穴后,对位于球心和空穴中心连线上、 与球心相距d的质量为m 的质点的作用力为 多大?
R
d
Байду номын сангаас
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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F
G
mm r2
G是一个常量,对任何行星都是相同的.
2、万有引力定律
(1)定律表述:自然界中任何两个物体都是相互吸 引的,引力的大小跟这两个物体的质量成正比, 跟它们的距离的二次方成反比.
(2)公式表示:
F
G
mm r2
(3)引力常量G适用于任何两个物体;它在数值上等 于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力.

人教版高中物理必修万有引力定律--ppt精品课件

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地球半径:
R = 6400×103m
月亮周期:
T = 27.3天≈2.36×106s
月亮轨道半径: r ≈ 60R =3 .84×108m
? 计算验证:
a月
1 3600
g
计算结果:
a月
4 2
T2
r
2.72 103 m / s2
1 3600
g
人教版高中物理必修2 6.3 万有引力定律-课件(共17张PPT)【PP T优秀 课件】- 精美版
三、引力常量的测量——扭秤实验 (1)实验原理: 科学方法——放大法
卡文迪许实验室
人教版高中物理必修2 6.3 万有引力定律-课件(共17张PPT)【PP T优秀 课件】- 精美版
卡文迪许
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(2)实验数据 G值为6.67×10-11 Nm2/kg2 G值的物理含义: 两个质量为1kg的物体相距1m时,
二、万有引力定律
1、内容:
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,
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。
2、表达式: F G m1m2
3、G为引力常量
r2
质点:质点间的距离
r
均匀球体:球心间的距离
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B.4F
C.8F
D.16F
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新人教版高中物理必修二 课件6.3 :万有引力定律(共14张PPT)

新人教版高中物理必修二 课件6.3 :万有引力定律(共14张PPT)
第三节 万有引力定律
一 万有引力定律
1内容:自然界中任何两个物体都是相互吸 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.万有引力.swf
2公式:F G m1m2
G
6.67
1011
N
r •
2
m
2
/
kg2
3适用范围 1)质点之间的相互作用 2)两个物体是质量分布均匀的球体 3)常见的两个物体间引力不适用
思考:把一质量为m的物体放在 地心上,问它和地球之间的万有 引力是多少?
例2:质量为M的均匀实心球体半径为R,球心 为O点.在球的右测挖去一个半径为R/2的小 球,将该小球置于OO`连线上距O为L的P点, O`为挖去小球后空腔部分的中心,则大球 剩余部分对P点小球的引力F为多少?
· O O`
万有引力定律的证明
里地 卡定
比利 文律
较 准 确
用 扭 秤
迪 许 (
一 百 多
年 , 即
地装 年 在
测 出 了
置 , 第

以 后 ,
牛 顿 发
引一 英 现
力 常 量
次 在 实 验 室
) , 巧 妙
国 物 理 学 家
万 有 引 力
引力常量的测定有着非常重要的意义. 它不仅用实验证明了万有引力的存在, 更使得万有引力有了真正的实用价值. 例如,可以用测定地球表面物体重力加 速度的方法,测定地球的质量.也是这 一应用,卡文迪许被人们称为”能称出 地球质量的人”
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
15、会当凌绝顶,一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021

人教版高一物理必修第二册万有引力定律课件1

人教版高一物理必修第二册万有引力定律课件1
的质量m成正比,与行星与太阳的距离的二次方(r2)成
m
反比,即F∝__r2__。
2.行星与太阳的引力:
(即1F)∝大mr小太2m:,行写星成与等太式阳就的是引F=力__与G_m_太_r太2_阳m__的。质量m太成正比,
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
(2)方向:_沿__二__者__的__连__线__。
4
法不可采用的是( )
A.使两物体的质量各减少一半,距离不变
B.使两物体间的距离和两物体的质量都减为原来的
1 4
C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
1
D.使其中一个物体的质量减小到原来的 4 ,距离不变
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
42r月
(2)月球围绕地球做匀速圆周运动的加速度:a=__T_月2__。
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
(3)对比结果:月球在轨道高度处的加速度近似等于 _月__球__的__向__心__加__速__度__。 3.结论:地面物体受地球的引力,月球所受地球的引力, 太阳与行星的引力,遵从相同的规律。
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
一、万有引力定律 1.万有引力定律的特性: (1)普遍性:万有引力存在于宇宙中任何有质量的物 体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)。 (2)相互性:两个物体间相互作用的引力是一对作用 力和反作用力,符合力的相互作用。
(3)宏观性:天体间万有引力较大,它是支配天体运动 的原因。地面物体间、微观粒子间的万有引力微小,不 足以影响物体的运动,故常忽略不计。 (4)特殊性:两个物体间的万有引力只与它们本身的质 量有关,与它们之间的距离有关,与所在空间的性质无 关。

新教材《万有引力定律》PPT优秀课件人教版1

新教材《万有引力定律》PPT优秀课件人教版1

建 立
探究1: 太阳对行星的引力F




行星
太阳

F

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?

学 探
F mv2 r

v 2 r
T
v 行星运行速度 容易观测吗?怎么办?
v 消去 F 4 2mr
T2
T 消去
4 2km
F
r3 =k
r2
讨论
T2
为什么能从上式得到下式?
地球上物体的向心力F向=mω2r是引力F的一个分 力.引力F的另一个分力就是通常所说的重力mg.
(2)重力随纬度的变化情况:
重力会随着纬度的增加而增大 ,赤道上的物体
移到两极时,重力增加约千分之五 .在粗略的计
算中,
Mm mg0 G R02
(3)重力随高度的变化情况 :
质量为m的物体,位于高度h处引力为
典例精析
4、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 ( D )
A、 G m1m2 r2
C、
G
m1m2 (r1 r2 )2
B、 G m1m2 r12
D 、G
m1m2
(r r1 r2 )2
r1
r
r2
公式中的r应为球心之间的距离
m F r2
科 探究1: 太阳对行星的引力F
学 探 究
F
m r2
请太用阳中对文行描星述的这引力跟受力
m 关星 星个系体、关式的太系中质阳式量距!是成离受正的力比二,次与方行 成

《万有引力定律》人教版高中物理优秀课件1

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A.三者周期的大小关系为TA>TB>TC B.三者向心加速度的大小关系为aA>aB>aC C.三者角速度的大小关系为ωA<ωC<ωB D.三者线速度的大小关系为vA<vC<vB
15
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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6、宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方 向抛出一小球.经过时间t,小球落到星球表面, 测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的 初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离 为 3 L.已知两落地点在同一水平面上,该星球的 半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M.
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《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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(2)“嫦娥一号”卫星在环月圆轨道绕行n圈。
飞行时间为t.已知月球半径为R0,月球表面处重 力加速度为g0.试推导卫星在环月圆轨道上运行 时离月球表面高度h的表达式.
卫星在环月轨道上:
G(Rm0 月 mh)2 m 4T22(R0 h)
若卫星在月球上:
G
m月m R02
mg 0
解得:
h3
g 0 R02t 2
4 2n 2
R0
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《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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(3)巳知地球和月球的半径之比为3.6,表面的 重力加速度之比为6.求地球和月球的密度之比。
设中心天体的质量为M,半径为R,密度为ρ, 中心天体表面的重力加速度为g。则:
T
2 r

【最新】人教版高一物理必修二教学课件 6.3 万有引力定律 (共36张PPT)

【最新】人教版高一物理必修二教学课件 6.3 万有引力定律 (共36张PPT)

F
1m
F
1kg
G引力常量最早由卡文迪许测出G=6.67×10-11N·m2/kg2
万有引力定律的意义
17世纪自然科学最伟大的成果之一,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。
在文化发展史上的重大意义:统一了地面物体运 动规律和天体运动规律,使人们建立了有能力理解 天地间的各种事物的信心,解放了人们的思想,在 科学文化的发展史上起了积极的推动作用。
卡文迪许扭秤实验
光杠杆“放大”
卡文迪许(英国)
力矩“放大” Kθ =2 F L=2 L (Gmm’/r2)
原理:力矩平衡
“能称出地球质量的人” 知:g、R、G求M 重力近似等于万有引力 G M m/R2=m g M =gR2/G 地球密度ρ =M/V=(R2g/G)÷(4π R3/3 )=3g/(4π GR)
2、测中心天体的质量M和密度ρ
4 2 r 3 M GT 2 3 r GT 2 R3
3
中心天体 太阳 太阳 地球 地球 其他行星
环绕天体 地球 其他行星 月球 人造卫星 卫星
环绕m
中心M R
r
已知地球绕太阳公转的轨道半径是1.50×1011m,公转 周期是3.16×107s,求太阳质量M?
R2 g 2 g0 r
1 9.8 g g0 2.7 103 m / s 2 3600 3600
r
月球圆周运动向心加速度
4 2 r 4 2 60 6400 103 a 2 T (27.3 24 3600)2 =2.7 10-3m / s 2
两者相等说明了地球对苹果的引力和地球对月球的引力 是同一性质的力,都是万有引力。
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m F r2
科 探究1: 太阳对行星的引力F
学 探 究
F
m r2
请太用阳中对文行描星述的这引力跟受力
m 关星 星个系体、关式的太系中质阳式量距!是成离受正的力比二,次与方行 成
天反体比还. 是施力天体 的质量?
既然太阳对行
星有引力,那
么行星对太阳
有 有引 怎力 样吗定?量它的星 行
关系呢?
F F′
F
m r2
G为比例系数,
与太阳、行星无关。
F 和F ′是一对作用力和反作用
类 比 法
牛 三
牛三 力,那么可以得出F大小跟太
Mm Mm 阳质量M、行星质量m的关系 F r 式有什2么关系?F=G r2
F'
M r2
方向:沿着太阳与
行星间的连线 。
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
G值的测量:卡文迪许扭秤实验
的作用 ,与距离成反比。
开普勒
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。
笛卡尔
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。
胡克


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 (1643—1727) 英国著名的物理学家
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。


行星
思考:行星的实际运动是

太阳
椭圆运动,但我们还不了

a
解椭圆运动规律,那应该
怎么办?能把它简化成什
么运动呢?
行星
太阳 r
把行星绕太阳的运动简化为 匀速圆周运动
月地检验
地表重力加速度:g = 9.8 m/s2
地球半径:R=6400×103m
月球周期:T =27.3天≈2.36×106 s
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
即a月
1 602
g
r
R
“月——地”检验示意图
月地检验
根据向心加速度公式,有:a月
r 2
r
b
太阳
行星
a
v=
一、行星与太阳之间的引力 二、月-地检验 三、万有引力定律
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
行星为什么绕太阳做如此和谐而 又有规律地椭圆运动?

学 足
一切物体都有合并的趋势。
迹 伽利略 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力
太 阳
科 学
探究2: 行星对太阳的引力F′
探 究
F
m r2
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.
类 比 法
牛 三
F'
M r2
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.
星行
太 F F′ 阳
科 探究3: 太阳与行星间的引力F
学 探 究
建 立
探究1: 太阳对行星的引力F




行星
太阳

F

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?

学 探
F mv2 r

v 2 r
T
v 行星运行速度 容易观测吗?怎么办?
v 消去 F 4 2mr
T2
T 消去
4 2km
F
r3 =k
r2
讨论
T2
为什么能从上式得到下式?
相距1m时的相互作用力。
3、由
F
G
m1m 2 r2
G
Fr 2 m1m 2
可知
G 的单位:
N m 2 / kg 2
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100多年后,由英国物理学家卡文迪许测出
M
:太阳质量
, m : 行星质量)
得出:
F
G
m1m r2
2(
m
:物体
1
1的质量
, m 2 : 物体 2的质量)
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F
G
m1m2 r2
G: 引力常量 6.67×10-11N·m2/kg2
(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都是1kg的物体
知 识
开普勒三定律
回 开普勒第一定律——轨道定律 顾 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.
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?
答案
与太阳的质量M成正比

F∝
M
r2
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∝
M
r2
F∝
M
r2
若这两个力相等,F=F′∝Mr2m
古人观点
牛顿思考
理论演算 建模
总结规律
类比
理想化
随堂练习
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
4 2
T2
即:a月
4 3.142 2.36 106
2 3.84108
=2.72×10-3m/s2
1 602
g
r
R
“月——地”检验示意图
三、万有引力定律
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.
2、表达式:由
F
G
Mm( r2
二、月-地检验 牛顿的思考
<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?
<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?
<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!
月地检验
检验目的:地球和月球之间的吸引力是否
与地球ห้องสมุดไป่ตู้引苹果的力为同一种力.
检验原理:
且r 60R
故 F月轨道
1 60 2
F地表
根据牛顿第二定律,知:F月轨道 ma月轨道, F地表 mg
即 a月
1 60 2
g
ma 月轨道
1 mg 60 2
r
R
“月——地”检验示意图
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