高中物理《万有引力定律及引力常量的测定》课件ppt
万有引力定律ppt课件

(2)万有引力定律的内容是什么?写出表达式。并 注明每个符号的单位和物理意义 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M和m的乘积成正比、与它们
之间距离r的二次方成反比,即 F= G Mm
r2
精讲点拨
F=
G
Mm r2
① m1,m2 ---两物体的质量,单位用千克(kg) ② r ---两物体间的距离,单位用米(m) ③ G ---比例系数,叫引力常量
月 ─ 地检验
宇宙中一切物体间都有引力
F
G
m1m2 r2
引力常量 G 的测量实验
当堂训练
3、对于万有引力定律的表达式
F G m1m2 r2
下面说法中正确的是(
AC
)
A.公式中 G 为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.当 r 趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C.m1 与 m2 受到的引力总是大小相等的,与 m1、m2 是否相等无关 D.m1 与 m2 受到的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力
4.万有引力公式的适用条件 (1) 理想情况:仅适用于两个质点间引力大小的计算
F
Fʹ
m1
r
m2
r 为两质点间的距离
(2) 实际情况:
①若两个物体间的距离远大于物体本身大小时,两个物体可近似看成质点。
如:太阳与行星间 地球与月球间 M
Fʹ
m
r
F
r 为两天体中心的距离
②质量分布均匀的两个球体,可视为质量集中于球心。
精讲点拨
3.(1)引力常量是由哪位物理学家测出的,它的数 值是多大?
英国物理学家卡文迪什通过扭秤实验 G=6.67×10 -11 N·m 2 /kg 2
万有引力定律及引力常量的测定课件

03
根据万有引力定律和牛顿第二定律,可以得出引力常量的表达式为:G = (FL^2)/(4π^2(m+M)T^2)
04
实验操作与数据处理
实验目的:通过实验测定万有引力常量的值,并验证万有引力定律的正确性。实验原理:根据万有引力定律,任何两个物体之间的引力大小与它们的质量和距离的乘积成正比。通过测量不同质量物体之间的引力,可以计算出引力常量的值。实验步骤准备实验器材:质量的测量仪器、距离的测量仪器、计时器;将质量的测量仪器和距离的测量仪器精确标定;将不同质量的物体放在距离测量仪器上,并记录下它们的质量和距离;用计时器记录下不同质量物体之间的引力作用的时间;根据实验数据计算引力常量的值,并得出结论。
xx年xx月xx日
《万有引力定律及引力常量的测定课件》
目录
contents
万有引力定律万有引力定律的应用引力常量测定方法及原理实验操作与数据处理影响测定结果的因素分析实验总结与讨论
01
万有引力定律
任何两个物体都相互吸引,其作用力大小与它们的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的二次方成反比。
这种引力被称为万有引力,它是宇宙中一种基本相互作用的力,任何有质量的物体都受其影响。
实验结果
根据核磁共振原理和万有引力定律,可以得出引力常量的表达式为:G = (ΔE/(Δθ^2)) * (4π^2(m+M))
01
02
03
实验原理
01
通过测量空间中两个物体之间的距离和它们的引力作用强度,得出引力常量。
空间测量法
实验步骤
02
将两个物体置于高精度测量仪器中,测量它们之间的距离L和相互作用力F。
06
实验总结与讨论
物体之间相互作用,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。
高中物理 第5章 第1节 万有引力定律及引力常量的测定精品课件 鲁科必修2

即时应用 (即时突破,小试牛刀)
4.(2011年渭南高一检测)下列各组物理数据中,
能够估算出月球质量的是
①月球绕地球运行的周期及月、地中心间的距离
②绕月球表面运行的飞船的周期及月球的半径
③绕月球表面运行的飞船的周期及线速度
④月球表面的重力加速度
以上结论正确的是( )
A.①②
B.③④
C.②③
D.①④
(2)开普勒第二定律(面积定律) 开普勒第二定律说明了行星运动的速率是在不断 变化的.由于行星与太阳的连线在相等的时间内 扫过的面积相等,说明行星在运转过程中离太阳 越近速率越大,离太阳越远速率越小.也就是说, 行星在近日点的速率最大,在远日点的速率最 小.
即时应用 (即时突破,小试牛刀) 1.(2011年广州高一检测) 地球绕太阳公转,地球 本身绕地轴自转,形成了一年四季:春夏秋冬, 则下面说法中正确的是( ) A.春分地球公转速率最小 B.夏至地球公转速率最小 C.秋分地球公转速率最小 D.冬至地球公转速率最小
•1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 •2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/302022/1/302022/1/301/30/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我;对事以诚信,事无不成。2022/1/302022/1/30January 30, 2022 •8、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。2022/1/302022/1/302022/1/302022/1/30
万有引力定律及引力常量的测定课件

表达式
F=G
适用于相距很远可看做质点的物体,r指质点间的距
离
例2.下面我们粗略地来计算一下两个质量为50kg,相距
0.5m的人之间的引力。
m1m 2 50 50 11 7 FG 6.67 10 N 6.67 10 N 2 r 0.25
答案:6.67 107 N
1687年,牛顿发表了万有引力定律,只提出引力与两个物 体质量和两者之间距离有关,却没能给出准确的引力常数, 如何准确测量引力常数成为物理界普遍关心的重大课题。 其实,引力常量是很小很小的,平时见到的物体的质量又 不大,引力比较微小。例如两个质量各为50kg的同学,相 距0.5m时,他们之间的万有引力只有几百粒尘埃重。正因
美国的“徘徊者”3-5号月球 探测器
“勘测者”月球探测器
美国发射的月球轨道器
“阿波罗”11号的登月舱
“阿波罗”11号宇航员阿尔德林迈出登月舱 宇航员阿尔德林在美国国旗旁留影
“阿波罗”11号宇航员阿尔德林在月球表面
“阿波罗”15号的月球车
地心说
托勒密于公元二世纪,提出了自己
的宇宙结构学说,即“地心说”. 地心说认为地球是宇宙的中心,是 静止不动的,太阳、月亮及其他的 行星都绕地球运动. 地心说直到16世纪才被哥白尼推翻. 代表人物:
“地心说”模型
亚里士多德;托勒密
托勒密
日心说
哥白尼在16世纪提出了日心说. 日心说认为太阳是静止不动的,地 球和其他行星都绕太阳运动. 1543年哥白尼的《天体运行论》出 版,书中详细描述了日心说理论. 代表人物:
太阳
“日心说”模型
哥白尼
哥白尼
太阳系模型
开普勒三大定律
开普勒(1571-1630)是德国近代 著名的天文学家、数学家、物理 学家和哲学家
高二物理课件万有引力定律课件

高二物理课件万有引力定律课件一、教学内容本课件依据人教版高中物理选修31第二章《万有引力与航天》第一节“万有引力定律”展开,详细内容包括:1. 万有引力定律的发现历程;2. 万有引力定律的数学表达式及物理意义;3. 万有引力常量的测定;4. 万有引力定律的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握万有引力定律的发现历程,理解其数学表达式及物理意义;2. 培养学生运用万有引力定律解决实际问题的能力;3. 使学生了解万有引力常量的测定方法,培养科学探究精神。
三、教学难点与重点教学难点:万有引力定律的数学表达式及物理意义,万有引力常量的测定。
教学重点:万有引力定律的发现历程,运用万有引力定律解决实际问题。
四、教具与学具准备1. 教具:地球仪,演示用星球模型,计算器;2. 学具:万有引力定律公式表,随堂练习题。
五、教学过程1. 实践情景引入通过展示地球与月球之间的引力相互作用,引导学生思考:为什么月球会围绕地球转动?万有引力定律是如何被发现的?2. 万有引力定律的发现历程介绍牛顿通过苹果落地启示,发现万有引力定律的过程。
3. 万有引力定律的数学表达式及物理意义详细讲解万有引力定律的数学表达式 F = G m1 m2 / r^2,解释各物理量的含义。
4. 万有引力常量的测定介绍卡文迪许通过扭秤实验测定万有引力常量的方法。
5. 例题讲解结合实际例题,讲解如何运用万有引力定律求解问题。
6. 随堂练习让学生完成随堂练习题,巩固所学知识。
六、板书设计1. 万有引力定律的发现历程;2. 万有引力定律的数学表达式及物理意义;3. 万有引力常量的测定;4. 例题及解题步骤。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算地球与月球之间的万有引力;(2)地球表面物体受到的万有引力与重力之间的关系;(3)根据万有引力定律,推导出地球表面重力加速度的表达式。
2. 答案:(1)F = G M_地 M_月 / r^2;(2)F_万有引力 = G M_地 m / R_地^2,F_重力 = m g,g = G M_地 / R_地^2;(3)g = G M_地 / R_地^2。
人教版高中物理必修2第六章6.3万有引力定律(共15张PPT)(优质版)

(4)G 的通常取值为 G6.6 71 0 1N 1m 2/k2g
(5)适用条件:
①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计 算.当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时, 物体可以看成质点,直接使用万有引力定律计算.
②当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的 引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间 距离.
的事就赶紧去做,并且尽量把它做到最好,这样才不会留下太多的遗憾和悔恨。淡看人生苦痛,淡薄名利,心态积极而平衡,有所求而有所不求,有所为而有所不为,不用刻意掩饰自己,不用势利逢迎他人,只是做一个简单真实的 自己。63.你所做的事情,也许暂时看不到成果,但不要灰心或焦虑,你不是没有成长,而是在扎 64.无论你从事什么行业,只要做好两件事就够了:一个是专业、一个是人品。专业决定了你的存在,人品决定了你的人脉;剩下的就 是坚持。65.给自己的三句话:一、年轻,什么都还来得及;二、不要纠缠于小事;三、你现在遇到的事都是小事。66.生活只有两种选择:重新出发,做自己生命的主角;抑或停留在原地,做别人的配角。67.决定你的人生高度的,不 是你的才能,而是你的人生态度!限制你的,从来就不是什么年龄,而是你的心态!68.水再浑浊,只要长久沉淀,依然会分外清澄;人再愚钝,只要足够努力,一样能改写命运!69.人最大的对手,就是自己的懒惰;做一件事并不 难,难的在于坚持;坚持一下也不难,难的是坚持到底;你全力以赴了,才有资格说自己运气不好;感觉累,也许是因为你正处于人生的上坡路;只有尽全力,才能迎来美好的明天!70.有理想,有目标,攒足力量向前冲;有勇气, 有信心,艰苦奋斗不放松;有恒心,有毅力,百折不挠不认输;加把劲,提提神,前途光明见曙光。71.想要体面生活,又觉得打拼辛苦;想要健康身体,又无法坚持运动。人最失败的,莫过于对自己不负责任,连答应自己的事都办不 到,又何必抱怨这个世界都和你作对?72.人生从来没有固定的路线,决定你能够走多远的,并不是年龄,而是你的努力程度。无论到了什么时候,只要你还有心情对着糟糕的生活挥拳宣战,都不算太晚。迟做,总比不做好!73.任 何打击都不应该成为你堕落的借口,你改变不了这个世界,但你可以改变自己,选择一条正确的路,坚定的走下去。74.也许你一生中走错了不少路,看错不少人 ,承受了许多的叛逆,落魄得狼狈不胜, 但都无所谓,只要还活着, 就总有盼望,余生很长, 何必慌张 75.这世界上,没有能回去的感情。就算真的回去了,你也会发现,一切已经面目全非回去的,只是存于心底的记忆。是的,回不去了,所以,我们只能一直往前。76.鸡汤再有理,终究是别人的 总结。故事再励志,也只是别人的经历,只有你自己才能改变自己。77.理想艰险,遇到再大的困难,想着为自己的理想奋斗,也不会选择放弃。即使在阴霾的云沙下,也会想到苍天苏醒的风和日丽。即使在封闭的角落中也会让心 灵驰骋在广阔的草原上。78.只要勇于去博,英勇去闯,就可闯出一片属于自己天地,以实现人生出色。不管结局能否完美,至少你享受拼搏的过程,就是人生的成功,就是胜者。79.一个人想要优秀,你必须接受挑战!一个人想要 尽快优秀,就要寻找挑战!80.人最大的对手,就是自己的懒惰;做一件事并不难,难的在于坚持;坚持一下也不难,难的是坚持到底;你全力以赴了,才有资格说自己运气不好;感觉累,也许是因为你正处于人生的上坡路;只有 尽全力,才能迎来美好的明天!81.每个人都有一行热泪,苦也要面对,因为坚强;每个人都有无言的伤,痛也要承受,因为成长。82.每一份坚持都是成功的累积!只要相信自己,总会遇到惊喜;每一种生活都有各自的轨迹!记得 肯定自己,不要轻言放弃;每一个清晨都是希望的开始,记得鼓励自己!83.我没有靠山,自己就是山!我没有天下,自己打天下!我没有资本,自己赚资本!这世界从来没有什么救世主。我弱了,所有困难就强了。我强了,所有 阻碍就弱了!活着就该逢山开路,遇水架桥。生活,你给我压力,我还你奇迹!.你要记得,在这个世界上,你是独一无二的,没人像你,你也不需要去代替谁。在你的人生舞台上,你是自己的主角,不需要去做谁
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思考
设想把质量为m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
A 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.
第二十三页,共25页。
本节小结
1.了解牛顿发现万有引力定律的思考过
2.相互性:符合牛顿第三定律. 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆, 测定引力常量的重要意义
使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列方法不可采用的是 ( )
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.方向在它们连线上.
(2)公式表示: F
G
m1m 2 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.
第十一页,共25页。
有力证据
第十二页,共25页。
观察获得规律
满学型猜它现
猜想原因 数学演绎得到规律 进一步猜想 猜想得到检验 更大胆的猜想
得到万有引力定律
艰 辛 和 曲 折 的 过 程 。
处 理 和 逻 辑 思 维 , 是 一 个 充
, 深 刻 的 洞 察 力 、 严 谨 的 数
想 和 假 设 , 再 引 人 合 理 的 模
需 要 直 觉 和 想 象 力 、 大 胆 的
, 不 是 简 单 实 验 结 果 的 总 结 ,
物 理 学 中 许 多 重 大 理 论 的 发
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F
答案 23 F
25
五、重力和万有引力间的大小关系
重力为地球对物体的万有引力的一个分力。如图所示,设地球的质量为M,半 径为R,A处物体的质量为m,则物体受到地球的万有引力为F,方向指向地心O,由万 有引力公式得F=G。 图中F1为物体随地球自转所需的向心力,F2就是物体的重力mg。故除地球两极外,
胡克
伽利略
笛卡尔
开普勒
胡克等人认为,行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它
的引力,甚至证明了如果行星的轨道是圆形的,它所受
引力的大小跟行星到太阳距离的二次方成反比。但是由
于关于运动和力的清晰概念是由牛顿建立的,当时没有
这些概念,因此他们无法深入研究。
哥白尼、第谷、开普勒这些科学家不畏艰辛、几十年如 一日刻苦专研的精神是成功的基石,值得我们学习。 “哥白尼”
由此会有两种能量表达:静止时的能量和运动时的能量;两能量之差就是物体的动能Ek,即Ek=E-E0. 12(二([考[((2探[(W②11这([(学和52(3233215师生 师 生.....、.光)))))))0、点究一氢节生近一根规氢现把]]]]:原实爆光探两水同 蜗运可的计 三 式 ) 原 教 已 视个据定原象被逸子验炸的究物的学 牛动以干算教知子材经眼氢正子:撞Δ出核步的波无体重们 爬有比E涉题爆学识的充探的原方的物小=功的骤特粒止不力已 行快较和(炸与半分究成子向能体球Δ共,衰点二境相G经 最有他m衍和技径体出因跃,级的放=6即变象碰×了 慢慢们射小反能公现近和9迁确和不在ρ从性的3解 ,,在g的题冲式了视矫发定轨同斜1V金临的 光怎1.=本,5:新眼正出初道部槽s属界速样“M内1质共的的程人rm可、半分末×n表e问最描运5/ 1=V课成序船能末径在端20面题计快述动分s3n程因相模的状内,”k直2算.物是的g)r标和似型光态力让1/接.因体速路(准矫,n谱动的入m飞因=为运度程正在“3线量作射出从1×1蜗动在.,此原,条;用小92的生牛的国.,在不子数下球38光活爬快,际N此多质最向从/电走行慢…单基阐量多相斜)k子向的呢,位g础述单为反槽×克物速?其制上。位(方同(0服n理度中中.-引(向一3u正,最r的 ×)11导运高相0电从)为小单..3学动度当荷物基×,位生0.自于引理态.光,3分由9+力走半的在34析滚1×所向径速交.15远下做社0,度通M-视,4的会又e最运×眼V使0功”称大的输这.的它2.玻.)能中一m成们尔量还3发因发=半,常展和生2径所用6的矫碰5,以“.理正4千撞其N计念,米,,数算。尝/重V值时试是时复为Δ由箱(实mkrm1已内的验=/知盛单10h0.知水位5次)”3作识的是×.1单推总“用0u-位”测体步,1,未积骤0Δ应Em知,(的4.该)知即的单怎识管方位样,内法是读然水,“M?后的标e读体V出”课积.碰文和后证箱入明内射自水小己的球的体落推积点测之的正和平确。均,位使置学M生和有被一碰种小成球就落感点。的它平 均位置N.如图所示.
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思考
设想把质量为m的物体放在地球的中心,
优美的风景可以让人心旷神怡, 不懈的努力可以让人收获成功, 就让我们在知识的海洋中遨游吧!
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万有引力定律
让我们踏着牛顿探索的足迹,经历一次发 现万有引力定律的过程吧!
牛顿
笛卡尔
哈雷
复习
(一)开普勒定律
开普勒第一定律 (几何定律)
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆, 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律 (面积定律)
对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过的面积相等。
解:a月
2r月地
(2 T
)2 r月地
4 2
(27.3 24 3600)2
3.8 108
2.69
103
m s2
g a月
9.8 2.69 103
3643
602
三、更进一步的推广——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.方向在它们连线上.
m1
m2
r1
r
r2
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(3)伽利略认为原因是什么? 答:合并的趋势。
(4)开普勒认为原因是什么? 答:磁力的作用。
(5)笛卡儿的观点又是什么? 答:旋转的物质(以太)的作用。
(6)牛顿时代的人持什么观点? 答:太阳的引力作用,并证明了在圆形轨道的前提下这个引力 大小跟行星到太阳距离二次方成反比。
(1)万有引力定律的内容是什么?
答: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)万有引力定律的数学表达式是什么?
答:如果用m1,m2表示两物体的质量,用r表示两物体间的距离, 那么万有引力定律可以表示为
F
G
m1m2 r2
小结
• 本节重点是万有引力定律的内容:表达式和适用条件,难点 是万有引力定律的应用。
• 万有引力定律是牛顿在开普勒、胡克、哈雷等人观察分析 的基础上,通过合理猜测,科学抽象及逻辑推理形成的,又 经过实验验证(下节我们将学习)得到完善,是观察、实验、 科学抽象、逻辑推理等自然科学研究方法的集中体现。
回顾——开普勒三定律
• 第一定律:行星围绕太阳运转的轨道都是椭圆, 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
——椭圆轨道定律
• 第二定律:对每一个行星而言,太阳和行星的连 线在相等的时间内扫过相等的面积。
——面积定律
• 第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟 公转周期平方的比值都相等,
即: r3 T2 k
(3)引力常量G是怎样规定的?
答: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时相互作用力的大小,其标准值为: