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1、万有引力定律,日月升落，星光闪烁，自古以来就吸引着人们探究其中的奥秘，提出了了种种学说，今天如黑洞、人造卫星、人类登月、勇气号登上火星、我国的神舟五号上天等等都已实现。你学习了本章后，从中学习到了什么思想、方法，有什么感悟呢？你又将在未来中为我国的航天技术的发展作出什么贡献呢？为国际和平选用太空空间提供什么样的建议？ 人类对天体运动的认识，经历了一个漫长的发展的过程，在古代，人们根据日常人类对天体运动的认识，经历了一个漫长的发展过程。,带着问题到图书馆或互联网上寻找资料，阅读教材：,1、什么是“地心说”?它的核心内容是什么? 2、“地心说”在历史上所起的积极作用是什么，消极作用又是什么? 3、
2、“地心说对人类的生活、生产，以及思想、政治、文化都起到了哪些影响? 4、宗教神权为何信奉“地心说”?它的危害仅限于人们对宇宙的错误认识吗? 5、古希腊也有人提出过“日心说”，为何人们没能重视它呢? 6、哥白尼的“日心说”有事实根据吗?,一、天体究竟是做怎样的运动？,1、日心说和地心说,（1）在古代，人们根据日常的观察和经验，提出了“地心说”。,演示1,支持和发展者：希腊的科学家托勒密,（2）哥白尼的“日心说”及其重要意义。,支持者：布鲁诺、伽利略,哥白尼,伽利略,罗马教皇对伽利略审判,（3）日心说和地心说的积极意义：,根据“地心说”的理论，人们制了历法，用以指导人们狩猎、捕鱼和安排农业生产；根
3、据“地心说”的理论，人们又绘制了星象图，用它指引航海和旅行；根据“地心说”的理论，人们安排宗教活动，在政治领域统治人们的思想；人们甚至根据“地心说”的理论，解释宇宙的起源和物质的组成。 “日心说”理论提出以后，人们成功地解释了行星的退行现象以及亮度的周期性变化；并且绘制了更加准确的星象图，指导人们到更远的海域航行；更为重要的是它从根本上动摇了宗教神权的统治，砸碎了禁锢人们思想达1000多年的枷锁，使人们认识到地球只不过是一颗普通的行星，从此科学得到飞速的发展 。,2、对行星运动的研究过程：,第谷的长期观察,开普勒三大定律,胡克、哈雷的猜想：向心力是太阳对行星的引力,牛顿的研究：苹果落地、月球的
4、轨道运动,牛顿的推理,万有引力定律,3、开普勒三大定律：,(1)开普勒第一定律(又叫椭圆轨道定律):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。,（2）开普勒第二定律(又叫面积定律):太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。,（3）开普勒第三定律(叉叫周期定律):所有行星的椭圆轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。数学表达式为： 其中，R为椭圆轨道的半长轴，T为公转周期，K是与行星无关的常量。,演示2,二、苹果落地的思考:万有引力定律的发现,1、天体为什么这样运动，科学家的猜想与假设,演示3,2、对“苹果落地”的思考,(1)不论是很高的苹果树还是很矮的
5、苹果树，树上的苹果都会落地由此可知，即使苹果树长到月球那么高，苹果照样会落地那么，月球为何不落地呢?,(2)苹果树上的苹果相对地球静止，因此会落到地面；若月球相对地球静止，月球也将像苹果一样的落回地面月球在地面上空具有速度，没有落回地面，同样道理在月球处的苹果若具有月球一样的运动速度，它也将像月球一样不会落回地面能否假设月球和苹果受到的是同一性质的力呢？.,(3)由此可推知重力、行星对其卫星的引力、太阳对行星的引力可能是同一性质的力那么，这个力又是多大呢?,3、万有引力定律,(1)内容：宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的平方成反比。,(
6、2)数学表达式：,(3)引力常量：G=6.6710-11N/m2/kg2.,(4)适用条件：适用于两个质点间的万有引力大小的计算。对于质量分布均匀的球体，公式中的r就是它们球心之间的距离。（强调质点、质量分布均匀）,(5)对万有引力定律的理解及意义：,万有引力的普遍性：任何客观存在的有质量的物体之间都存在着相互吸引的力。让人们认识到天上物体的运动规律也是可以认识的，对解放人们的思想起到了积极的作用，对后来的物理学和天文学的发展具有深远的影响.,万有引力的相互性：两个物体相互吸引的力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用于两个物体上。万有引力是自然界的一种基本作用力，对它的研究
7、和探讨促进了物理学的发展，在人类认识自然的历史上起到了巨大的作用 。,（6）引力常的测量（卡文迪许扭称介绍）,演示4,讨论与交流：,（1）对于第一个问题可这样思考：若没有万有引力的作用，地球表面的大气和水将会脱离地球表面，飞散到茫茫宇宙之中；地球表面的土、石以及人类也将在地球自转的影响下沿着地球表面的切线飞向宇宙之中，像流星一样在太空中邀游总之，没有万有引力的作用，地球上的一切物质都将飞散到整个宇宙之中，地球也终将会解体,（2）假设你和同桌的质量都是60 kg，相距05m，由万有引力定律可计算出你们间的引力是9.6x10-7 N这个力到底有多大呢?一粒芝麻的质量大约是0004 g，其重力约为4
8、x10-5N，大约是你和同桌引力的40多倍,因此,在地球上，由于物体的质量太小，物体间的引力可忽略。,例题： 已知地球的质量为M，地球的半径为R，试求海拔高度为H的高山顶峰的重力加速度g为多少？,解：质量为m的物体在高山顶峰： r=R+H 由可得,三、课堂练习：,1、对于万有引力定律的表述式 ， 下列说法中正确的是( ) 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，万有引力趋于无穷大 C. m1与m2受到的引力大小总是相等的，方向相反，是一对平衡力 D. m1与m2受到的引力大小总是相等的，而与m1、m2 是否相等无关,AD,2.试求离地面H高度的重力加速度g是地面重力加速度度g的多少倍？,3地球绕太阳周期和公转轨道半径分别为T1和R1，已知某行星绕太阳的周期为T2，则该行星绕太阳的公转轨道半径是多少？,4某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上高h处平抛一物体，射程为60 m，则在该星球上，从同样高度处，以同样的初速度平抛同一物体，射程应为多少?,