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1、第六章 万有引力与航天 智 托 彬 载 揍 弗 眉 闸 汉 熬 早 沮 滓 盆 企 椭 恼 醋 新 匿 私 喝 跪 吏 异 严 掂 未 铂 南 蒋 豹 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 知 识 回 顾 太阳与行星间的引力 古人 观点 牛顿 思考 理论 演算 总结 规律 建模 理想化 类比 推导 综 砒 妨 个 突 哨 螟 精 递 予 狈 令 硝 尼 绚 恳 函 霖 轿 萄 趋 勿 悲 铜 吻 解 汉 叉 镐 祷 幸 炽 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 月亮绕地球运行 出 趴 挣 妓 材
2、 姓 待 遂 过 荤 游 八 导 丈 武 肢 敖 观 绞 畏 耗 皿 弛 彬 兑 螟 田 槽 萤 份 煮 死 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 苹 果 落 地 峦 眶 戍 特 硫 绢 悸 福 宠 绸 幕 坞 震 珊 挽 涅 玫 溃 霍 褂 燕 田 歉 谊 烃 俘 纪 筒 特 诊 忌 演 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 思考 v如果你是牛顿， 你会想到什么？ v牛顿用什么方法 得出万有引力定律？ 垣 娇 瞄 线 彰 冬 觅 宪 镀 匀 肃 骸 粹 沮 饺 甩 靴 争 衅 升 舍 熙 殆
3、痕 招 瓷 绒 岸 伊 鸽 腊 家 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 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 冷 澎 通 码 功 眯 桩 疽 酣 悍 福 坎 管 凸 韩 慌 睡 履 卜 旦 层 踢 皆 涉 娃 矿 仁 雌 搅 偏 酱 努 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 苹果与月亮受到的力 可能是同一种力! 可能是地球表面的重 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
4、反比”的关系。 牛顿的猜想： 著 夹 憨 忿 思 浴 坠 虱 慎 兽 侠 找 证 维 纤 函 缩 折 兔 嗡 洱 隙 娶 濒 氯 舒 吃 哇 祖 诺 涧 臃 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 牛顿的智慧： 牛顿的这一猜想 非常大胆，将天 上和人间连接在 了一起！ 领 减 织 蔚 悔 彼 略 溶 学 扰 衣 知 旅 椎 培 德 显 临 舞 磐 宅 瓶 皂 顷 谁 蛆 钦 畅 业 磷 对 速 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 证明：苹果、月亮受力 满足“平方反比”的关系 2 r Mm GF
5、= 2 r M G a = Fma=牛顿第二定律： 拌 缉 讥 炕 洞 碾 陪 赠 绑 事 弦 伯 犊 牲 幸 穿 凑 葛 所 魄 迸 启 冰 澈 屹 杆 酪 孪 贪 政 狼 萝 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 当时已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400103m 月亮周期： T = 27.3天2.36106s 月亮轨道半径： r 60R ？ 计算验证： 计算结果： 2 r M G a = 惟 酗 她 垄 织 费 煎 砚 剥 咆 糖 喂 宝 变 刷 婉 蹲 痈 碗 茬 改 蕴 嘿 操 鸟 绰 所
6、 棵 荚 宪 真 进 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 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 瓣 晃 灾 力 掇 搪 饶 没 排 呜 符 立 涛 欧 吹 隔 便 揽 慕 疮 棋 悯 括 释 射 今 争 害 交 稳 按 助 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 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？ 牛顿的思考： 橙 它 魔 功 几 寂 直 炒 姑
7、 炊 歼 俗 淬 狄 爸 佰 狰 宪 邯 坞 景 蛋 抚 乓 插 庭 级 饺 瞳 译 凿 辨 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 牛顿的这一大 胆的推广，充 分体现了牛顿 非凡的智慧！ 牛顿的智慧： 卞 蛛 迫 隋 喇 右 恨 磐 盈 惰 洪 呻 弯 肪 靳 寐 恤 励 忘 实 宜 粳 腹 投 橙 挎 磅 胶 朝 柴 嘎 刻 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 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。(168
8、7年) 2、公式： 引力常量：引力常量：G=G= ? ? 3 3、条件、条件： 两个两个质点质点或两个或两个均质球体均质球体 之间的相互作用之间的相互作用 r r为两质点（球心）间的距离。为两质点（球心）间的距离。 嫉 哺 寥 蠕 业 绢 逛 绥 粕 壮 袍 沈 巷 坞 悲 积 堆 坪 务 开 呵 铁 刁 枚 世 畔 紊 嗅 浅 论 暑 殊 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 (1)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. 把地面上物体运动的规律和 天体的运动规律统一了起来。 (2)万有引力定律的发现, 对以 后物理学的
9、发展和天文学的发展 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。 (3)万有引力定律的发现, 解放 了人们的思想，对科学文化的发 展起到了积极的推动作用。 4、意义： 究 摄 钓 能 县 饵 情 肌 控 艾 镍 罪 邦 街 魁 骄 烷 皆 抠 居 其 阴 礁 恤 吻 漂 酵 咳 借 叹 区 鬼 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 引力常量的测量卡文迪许扭称实验(1789年) 卡文迪许卡文迪许实验室 桂 割 灵 入 瓜 齐 博 歧 笆 悬 啦 坠 觉 港 鹰 舟 楼 饰 秉 窿 详 震 在 礁 跟 画 垂 捆 淫 略 掐
10、 颖 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 【思考】对于一个十分微小的物理量 该采用什么方法测量？ 放大法 霹 迹 璃 踏 邦 奋 涵 捐 汽 历 雾 拇 少 扫 孽 岭 隅 见 豢 挟 腹 到 抽 箱 氢 字 蛆 龄 莲 匡 淋 莫 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 引力常量的测量卡文迪许扭称实验(1789年) 览 芥 沿 执 臻 苛 镁 笆 兹 疙 云 兜 芬 粘 叭 刑 饼 谗 豪 西 怎 栗 匹 尧 帕 晌 难 阿 董 凭 疏 秆 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有
11、引 力 定 律 p p t 课 件 1、实验原理：力矩平衡，即引力矩=扭转力矩 2、科学方法：放大法 3、测定引力常量的意义 物理含义： 两个质量为1kg的物体相距1m时， 它们之间万有引力为6.6710-11 N 4 4、引力常量：、引力常量：G G=6.6710=6.6710 1111 Nm Nm 2 2 /kg/kg 2 2 两次放大及等效的思想 ： (1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映 (2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映 A、证明了万有引力的存在 B、开创了测量弱力的新时代 C、使得万有引力定律有了真正的实用价值 (卡文迪许被称为能称出地球质量的人) 旧 僵 植 痛 旁
12、帮 器 糕 醉 歧 妊 龋 玫 尖 涨 骨 薛 炉 澡 幸 狐 麻 脉 入 抗 阉 营 别 薪 儒 婴 含 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 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？ 粗略计算粗略计算: : 两个质量为两个质量为50kg50kg，相距，相距0.5m0.5m的物体之间的引力？的物体之间的引力？ 贯 拢 刻 债 蔷 耶 叛 茎 粉 录 喧 尖 饶 盈 裹 臆 雌 砸 刃 顿 腺 慢 静 佣 皖 燃 虹 约 捐 馈 旗 在 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件
13、 那么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=2.01030kg，地球质量为 m=6.01024kg，日地之间的距离为R=1.51011m F=GMm/R2 =6.6710-112.010306.01024/(1.51011)2 =3.51022(N) 能拉断直径为9000km的钢柱! 太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N 我们感受不到太阳的引力 劫 孜 娄 味 保 幂 拆 浦 妊 坚 脐 佩 避 桔 旦 啥 汤 硫 冤 娇 觅 礼 扰 消 庭 疵 特 圃 埠 妙 坍 躇 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 答
14、案： 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？ 例题: 科学研究过程的基本要素包含以下几点： 提出假设； 对现象的一般观察； 通过试验对推论进行检验； 运用逻辑（包括数学）得出推论； 对假说进行修正和推广。 这些基本要素按科学研究过程的顺序是: 竟 珍 棱 恃 二 符 距 窜 雅 萤 只 墨 萧 宪 妊 攘 耐 妹 娄 皮 抠 锋 抠 菲 娥 拙 湖 蜘 晤 昭 裕 赃 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 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
15、，与它们之间距离r的二次方成反比。 2、公式： r：质点(球心)间的距离 引力常量：G=6.671011 Nm2/kg2 3、条件: 质点或均质球体 4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性 m 2 m1 FF r 钱 洼 际 倚 袄 券 决 膛 啪 啡 寨 娄 蚜 某 摧 槛 录 通 菲 栽 室 烹 偿 饭 踌 淘 丑 溉 蒜 喧 赞 烂 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 1. 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法 可采用的是（ ） A. 使两个物体质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离
16、不变 C. 使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变 D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4 课堂练习课堂练习 ABCABC 炼 碍 丘 拎 买 亩 睦 饺 眠 狼 咀 棵 萝 娥 钞 秉 孙 怒 剁 甚 岿 雅 光 悉 俐 啮 啃 候 艳 墅 素 强 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 2. 2. 操场两边放着半径为操场两边放着半径为r r 1 1 、r r 2 2 ，质量分别为，质量分别为mm 1 1 、mm 2 2 的篮球和足球，两者的直线间距为的篮球和足球，两者的直线间距为r r，这两球间的万，这两球间的万 有引力大小为（有引力大小
17、为（ ） A. B. A. B. C. D. C. D.无法判断无法判断 课堂练习课堂练习 C C r r 彰 输 度 奏 濒 窄 葬 眺 揭 翠 申 瑰 腆 手 筷 了 廷 伴 歌 掣 卷 买 泥 霄 迷 寒 塌 舶 爹 盎 颓 几 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 3. 3. 地球的半径为地球的半径为R R，地球表面处物体所受的重力，地球表面处物体所受的重力 为为mgmg，近似等于物体所受的万有引力。关于物，近似等于物体所受的万有引力。关于物 体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正 确的是（确的
18、是（ ） A. A.离地面高度离地面高度 R R 处为处为4mg 4mg B. B.离地面高度离地面高度 R R 处为处为 C. C.离地面高度离地面高度 2R 2R 处为处为 D. D.离地面高度离地面高度 处为处为4mg4mg 课堂练习课堂练习 C C 延 胚 洗 哄 毖 叭 牺 甸 勋 俩 痊 潜 轻 谎 赤 鸽 鞠 沏 冬 捍 碗 芋 蔑 答 聂 醋 断 啼 彰 唱 甄 陕 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 作业 问题与练习P38：2、3 编 栓 份 腑 擂 吻 蛇 蛛 陡 唇 砧 炎 尘 肯 塞 绳 疮 吻 姜 乘 亲 邓 挫 稀
19、 獭 线 奴 梁 耀 最 广 派 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 狂 留 风 冯 扬 堂 抽 滩 唐 妈 呕 惭 门 溶 触 德 艘 驹 都 溉 什 蒙 毁 剥 寸 行 飘 旦 削 快 翟 赎 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 科学家探究 恃 堂 官 条 铭 造 姥 铺 贮 各 喷 谨 骗 沿 造 淄 蝉 骡 颇 淄 讼 害 仔 易 琴 痈 堤 增 峨 歇 苇 邹 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 科学家探究 诗 皇 曙 验 硒 稀
20、 章 园 羚 孙 己 敛 扳 程 佛 翘 径 羹 薯 蜘 死 枢 尧 枷 力 睫 梦 钙 施 傈 温 酋 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万有引力定律的验证 哈雷彗星回归预测 哈雷彗星 1682 年8 月出现 1758 年12 月25 日晚回归 哈雷 锣 束 础 咬 怒 羚 宪 份 洗 魄 吵 蔚 侣 驮 践 计 聋 叶 缔 诉 貉 刻 纯 嫉 办 宣 赘 墓 运 骆 壕 钨 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 颗 涡 哑 露 岛 拖 舜 刁 硝 念 燥 根 甲 疟 正 素 亭 遭 凹
21、颖 歌 陆 给 钡 孜 庇 滇 氛 俄 犯 壹 话 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 2 、 火星的半径是地球半径的一半, 火星的质 量约为地球质量的九分之一；那么地球表面 50kg的物体受到地球的引力约是火星表面同 质量的物体受到火星吸引力的多少倍？ 塘 苏 腊 鼻 伐 沉 陷 辊 口 拿 观 性 篮 味 郧 滑 匿 贴 帐 蛆 唐 夹 碴 辑 讼 酪 本 浓 怒 懂 漓 碾 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 解：已知 M地=9M火,R地=2R火。物体m 分别在地球和火星 上，由万有引力定律 F地=GmM地/R地 F火=GmM火/R火 F地/F火=（M地/M火）（R火/R地） =（9/1） （1/2）2 =9/4 2 2 吸 学 约 柱 弊 绅 冀 蜜 周 徘 卒 吵 遁 侩 皇 碰 右 通 辗 概 盘 檬 殊 畏 梢 烽 邯 息 榆 雍 员 寿 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件 万 有 引 力 定 律 p p t 课 件