《人教版物理高中必修二《萬(wàn)有引力定律》課件(共18張PPT)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版物理高中必修二《萬(wàn)有引力定律》課件(共18張PPT)（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、開普勒第一定律開普勒第一定律 （幾何定律）（幾何定律）所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。開普勒第三定律開普勒第三定律 （周期定律）（周期定律）所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。kTa23開普勒定律回顧開普勒定律回顧關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)力學(xué)解釋關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)力學(xué)解釋17世紀(jì)前世紀(jì)前：行星理所應(yīng)當(dāng)?shù)淖鲞@種完美的圓行星理所應(yīng)當(dāng)?shù)淖鲞@種完美的圓周運(yùn)動(dòng)，無(wú)需動(dòng)因。周運(yùn)動(dòng)，無(wú)需動(dòng)因。伽利略伽利略一切物體都有合并
2、的趨勢(shì)，一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。開普勒開普勒：受到了來(lái)自太陽(yáng)的類似受到了來(lái)自太陽(yáng)的類似于磁力的作用于磁力的作用。笛卡兒（法）笛卡兒（法）：在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。開普勒時(shí)代開普勒時(shí)代胡克、胡克、哈雷等哈雷等：受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力，證明了如果行星受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比。星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比。牛頓牛頓：如果太陽(yáng)和行星間的引力與距離的
3、如果太陽(yáng)和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓，并且闡述了普遍意義下的萬(wàn)有圓，并且闡述了普遍意義下的萬(wàn)有引力定律引力定律牛頓時(shí)代牛頓時(shí)代推導(dǎo)過(guò)程推導(dǎo)過(guò)程 我們把行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道可我們把行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道可以近視看作為一個(gè)圓形軌道，這樣就簡(jiǎn)以近視看作為一個(gè)圓形軌道，這樣就簡(jiǎn)化了問(wèn)題，易于我們?cè)诂F(xiàn)有認(rèn)知水平上化了問(wèn)題，易于我們?cè)诂F(xiàn)有認(rèn)知水平上來(lái)接受來(lái)接受. 根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知行星必根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知行星必然受到一個(gè)太陽(yáng)給的力然受到一個(gè)太陽(yáng)給的力.牛頓認(rèn)為這是牛頓認(rèn)為這是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，那么，太陽(yáng)對(duì)行太陽(yáng)對(duì)行星的引力，那么，太陽(yáng)對(duì)
4、行星的引力星的引力F應(yīng)該為行星運(yùn)動(dòng)所受的向應(yīng)該為行星運(yùn)動(dòng)所受的向心力心力 。rmwrvmF22推導(dǎo)過(guò)程推導(dǎo)過(guò)程Tvr 2prTmF224p再根據(jù)開普勒第三定律再根據(jù)開普勒第三定律 代入上式代入上式可得到：可得到：KTr232232)(4rmTrFpTwp2太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比. 即：即： F2rm 根據(jù)牛頓第三定律可得：根據(jù)牛頓第三定律可得：2rmmF 2rmmGF G是一個(gè)常量是一個(gè)常量,對(duì)任何行星都成立對(duì)任何行星都成立m用用 表示太陽(yáng)的質(zhì)量表示太陽(yáng)的質(zhì)量萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定
5、律 內(nèi)容內(nèi)容 自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。次方成反比。 公式公式 如果用如果用m1和和m2表示兩個(gè)物體的表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，用質(zhì)量，用r表示它們的距離，那表示它們的距離，那么萬(wàn)有引力定律可以用下面的么萬(wàn)有引力定律可以用下面的公式來(lái)表示公式來(lái)表示 221=rmmGF萬(wàn)有引力定律中的物體是指質(zhì)點(diǎn)而言，萬(wàn)有引力定律中的物體是指質(zhì)點(diǎn)而言，不能隨意應(yīng)用于一般物體。不能隨意應(yīng)用于一般物體。 適用條件適用條件 對(duì)于相距很遠(yuǎn)因而可以看作質(zhì)點(diǎn)
6、的物對(duì)于相距很遠(yuǎn)因而可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體，公式中的體，公式中的r 就是指兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離就是指兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離；對(duì)均勻的球體，可以看成是質(zhì)量集中；對(duì)均勻的球體，可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點(diǎn)，這是一種等效的簡(jiǎn)化于球心上的質(zhì)點(diǎn)，這是一種等效的簡(jiǎn)化處理方法。處理方法。 粗略的計(jì)算兩個(gè)質(zhì)量為粗略的計(jì)算兩個(gè)質(zhì)量為50kg，相距，相距0.5m的人之間的引力的人之間的引力 為什么說(shuō)是粗略？為什么說(shuō)是粗略？ NrmmGF7112211067.625.050501067.6這個(gè)力是一個(gè)什么樣的概念？這個(gè)力是一個(gè)什么樣的概念？萬(wàn)有引力定律的重要意義萬(wàn)有引力定律的重要意義 萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)物理學(xué)、萬(wàn)有引力定
7、律的發(fā)現(xiàn)，對(duì)物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響，它把地面天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響，它把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來(lái)，在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的了起來(lái)，在科學(xué)文化發(fā)展上起到了積極的推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探推動(dòng)作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心，人們有索自然的奧秘建立了極大的信心，人們有能力理解天地間的各種事物。能力理解天地間的各種事物。月地實(shí)驗(yàn)月地實(shí)驗(yàn)根據(jù)向心加速度公式：根據(jù)向心加速度公式： 224Trap31071. 22sm .3600ga 231027. 2sm根據(jù)牛頓推出的公式根據(jù)牛頓推出的公
8、式理想實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn) 設(shè)想一個(gè)小月球非常接近地球，以至于幾設(shè)想一個(gè)小月球非常接近地球，以至于幾乎觸及地球上最高的山頂，那么使這個(gè)小乎觸及地球上最高的山頂，那么使這個(gè)小月球保持軌道運(yùn)動(dòng)的向心力當(dāng)然就應(yīng)該等月球保持軌道運(yùn)動(dòng)的向心力當(dāng)然就應(yīng)該等于它在山頂處所受的重力。如果小月球突于它在山頂處所受的重力。如果小月球突然停止做軌道運(yùn)動(dòng)，它就應(yīng)該同山頂處的然停止做軌道運(yùn)動(dòng)，它就應(yīng)該同山頂處的物體一樣以相同速度下落，如果它所受的物體一樣以相同速度下落，如果它所受的向心力不是重力，那么它就將在這兩種力向心力不是重力，那么它就將在這兩種力的共同作用下以更大的速度下落，這是與的共同作用下以更大的速度下落，這是與我們
9、的經(jīng)驗(yàn)不符的，所以，是同性質(zhì)的力我們的經(jīng)驗(yàn)不符的，所以，是同性質(zhì)的力 發(fā)現(xiàn)未知天體 、海王星的發(fā)現(xiàn)海王星的發(fā)現(xiàn) 英國(guó)劍橋大學(xué)的學(xué)生，23歲的亞當(dāng)斯，經(jīng)過(guò)計(jì)算，提出了新行星存在的預(yù)言他根據(jù)萬(wàn)有引力定律和天王星的真實(shí)軌道逆推，預(yù)言了新行星不同時(shí)刻所在的位置同年，法國(guó)的勒維列也算出了同樣的結(jié)果，并把預(yù)言的結(jié)果寄給了柏林天文學(xué)家加勒 當(dāng)晚（1846.3.14），加勒把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)勒維列預(yù)言的位置，果然發(fā)現(xiàn)有一顆新的行星就是海王星.海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)冥王星的發(fā)現(xiàn)海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道海王星發(fā)現(xiàn)之后，人們發(fā)現(xiàn)它的軌道也與理論計(jì)算的不一致于是幾位學(xué)者用也與理論計(jì)算的不一致于是幾位學(xué)者用亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一顆新行星亞當(dāng)斯和勒維列的方法預(yù)言另一顆新行星的存在的存在在預(yù)言提出之后，在預(yù)言提出之后，1930年，湯博（年，湯博（Tom baugh）發(fā)現(xiàn)了這顆行星發(fā)現(xiàn)了這顆行星冥王星冥王星冥王星的實(shí)際觀測(cè)冥王星的實(shí)際觀測(cè)軌道與理論計(jì)算的一致，所以人們確認(rèn)，冥王星軌道與理論計(jì)算的一致，所以人們確認(rèn)，冥王星是太陽(yáng)系最外一顆行星了是太陽(yáng)系最外一顆行星了再見再見
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