《万有引力定律》万有引力与宇宙航行PPT

《万有引力定律》万有引力与宇宙航行PPT

第一部分内容：学习目标

(1)理解太阳与行星间引力的存在;

(2)能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳  与行星间的引力表达式;

(3)了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的公式;

(4)知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

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万有引力定律PPT，第二部分内容：知识回顾：开普勒三定律

开普勒第一定律——轨道定律

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.

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万有引力定律PPT，第三部分内容：科学足迹

一切物体都有合并的趋势。

行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ，与距离成反比。

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

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。 

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万有引力定律PPT，第四部分内容：建立模型：

诱思：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？

诱思：既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动？

诱思：太阳对行星的引力提供向心力，那这个力大小有什么样的定量关系呢？

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万有引力定律PPT，第五部分内容：行星对太阳的引力:

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.

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.

引力恒量的测定:

装置介绍:T形架、石英丝、镜尺、M球和m球⑵测量原理介绍:扭秤达到平衡时,引力矩等于石英丝的阻力矩. 石英丝转角可由镜尺测出,由石英丝转角可知扭力矩等于引力矩,从而可测得万有引力,进而可测引力恒量G.

公式的适用条件：

1.万有引力存在于一切物体之间，但万有引力公式适用于质点间的引力大小的计算.r为质点间的距离，两物体的形状和大小对其间距的影响可忽略不计，r≫R;

2.两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用上述公式计算，且r为两球心间距离；

3.一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间的万有引力，r为球心到质点间的距离。

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万有引力定律PPT，第六部分内容：万有引力的性质：

1.普遍性

万有引力存在于任何两个有质量的物体之间,它是自然界中物质间基本的相互作用之一

2.宏观性

一般物体之间虽然存在万有引力，但是很小，只有天体与物体之间或天体之间万有引力才比较显著，因此，涉及天体运动时。才考虑万有引力

3.相互性

万有引力的作用是相互的，符合牛顿第三定律

4.独立性

两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，与周围有无其他物质无关

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万有引力定律PPT，第七部分内容：常考题型

题组一　月----地检验

题1［2019•广东仲元中学高一检测］为了将天上的力和地上的力统一起来，牛顿进行了著名的“月—地检验”。“月—地检验”比较的是（　　）

A. 月球表面上物体的重力加速度和地球公转的向心加速度

B. 月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的重力加速度

C. 月球公转的向心加速度和地球公转的向心加速度

D. 月球公转的向心加速度和地球表面上物体的重力加速度

【解析】“月—地检验”比较的是月球绕地球公转的向心加速度和地球表面上物体的重力加速度，得出天上的力和地上的力是统一的。

【答案】D

【点评】知道物理学史，知道物理学家在对应科学研究中的主要步骤和采用的物理方法。

题2［2018·北京卷］若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”是否遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证（　　）

A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 

B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 

C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 

D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 

题组二　对万有引力定律的理解

题3［2019•广东潮阳实验学校高一检测］对于万有引力定律的表达式F=____，下面说法中正确的是（　　）

A. 公式中G为引力常量，它不是由实验测得的，而是人为规定的

B. 当两物体表面距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大

C. m1、m2受到彼此的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关

D. m1、m2受到彼此的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力

【解析】　A错：公式中G为引力常量，它不是人为规定的，而是由实验测得的。

B错：万有引力定律只适用于质点间的作用，当两物体表面距离r趋于零时，万有引力定律不再成立。

C对，D错：m1、m2受到彼此的引力是作用力与反作用力，不是平衡力，总是大小相等、方向相反，与m1、m2是否相等无关。

【答案】　C

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