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第2、3节 由太阳与行星间的引力到
万有引力定律
第2、3节 由太阳与行星间的引力到
万有引力定律
高一
物理备课组 彭杨福
通过上节课的学习,谈一谈在中学阶段
开普勒定律是怎样作近似处理的呢?
(1)行星绕太阳运动的轨道是圆周,
太阳处在圆心。
(2)行星做匀速圆周运动。
(3)所有行星运动遵守
通过上节课的学习,谈一谈在中学阶段
开普勒定律是怎样作近似处理的呢?
null你猜一猜什么力为行星绕太阳做匀速圆周运动提供向心力呢?null众多科学家的猜测:nullnull想知道太阳对行星的引力
跟哪些因素有关吗?null追寻牛顿的足迹
彭老师和高一、3班
null1、理想化:将行星轨道按圆来处理则有
2、天文观测难以直接得到行星的速度v,但可以得到行星的公转周期T
得代入null3、根据开普勒第三定律即得代入null即 太阳对不同行星的引力,与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成反比。4、太阳对行星的引力 null根据牛顿第三定律,行星对太阳引力F`应满足:二、行星对太阳的引力类比法null概括起来有G比例系数,与太阳、行星的质量无关则太阳与行星间的引力大小写作等式:三、太阳与行星间的引力:行星小结小结1、太阳对行星的引力:
2、行星对太阳的引力:
3、太阳与行星间的引力:
与太阳的质量M、行星的质量m成正比,
与两者距离的二次方成反比
:
(1) G是比例系数,与行星、太阳的质量无关
(2)引力的方向沿太阳和行星的连线
null太阳与行星间的引力规律是否也适用于行星与它的卫星呢?null地球对月球的力,
地球对地面上物体的力,
太阳对行星的力,
是不是同一种力呢?牛顿的思考:万有引力定律的发现过程null 苹果与月亮受到的力可能是同一种力!
可能是地球
面的重力延伸到月亮。
而且都是类似太阳与行星间的引力,它们都应遵从“与距离的二次方成反比”的关系。牛顿大胆猜想:null证明:苹果、月亮受到地球的力
都满足“平方反比”的关系 null 当时已知的一些量:
地表重力加速度:g = 9.8m/s2
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 计算验证:计算结果:null 地球对月球的力,
地球对地面上物体的力,
太阳对行星的力,
是同一种力,且都遵从“与距离的二次方成反比”的关系结论null既然太阳行星间、地球月球间、地球物体间有引力,那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢?牛顿大胆的推广:null1、
:自然界中任何两个物体都相互吸引,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。(1687年)引力常量:G=?3、条件:
F为两个质点或两个均质球体之间的相互作用r为两质点(球心)间的距离。null引力常量G的测量 —卡文迪许扭称实验(1789年)卡文迪许卡文迪许实验室null
间接测量
小量放大引力常量:G=6.67×10-11 N·m2/kg2有兴趣的同学请你课后去进一步了解null式中G是一个常量,对任何行星都成立1687年万有引力定律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成正比,跟它们的距离的二次方成反比.万有引力定律的发现过程null 一粒芝麻重的几千分之一!!!为什么我们感觉不到周围物体的引力呢?
你能举例说明吗? null特别小心:1)、严格来说,r为质点间距;2)、质量分布均匀球体,r为质点到球心距离或球心与球心之间的距离;
3)、若距离r远远大于物体本身的大小,r为两物体质心间的距离。谈一谈:
本节课对你印象较深刻的知识有哪些?谈一谈:
本节课对你印象较深刻的知识有哪些?一、太阳对行星的引力:二、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。(1687年)3、条件:(1) F为两个质点之间的相互作用;
(2)r是两个质点或两个均质球体球心之间的距离。null巩固提升
设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍按照开采前的轨迹做匀速圆周运动,则与开采前相比:(1)地球与月球间的万有引力将怎样变化?(2)月球绕地球运动的周期将怎样变化?
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