《万有引力定律应用》PPT课件.ppt
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1、万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动近似化 如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动,如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动,那么,太阳对行星的引力那么,太阳对行星的引力F F应为行星所受的应为行星所受的向心力,即:向心力,即:怎么选择公式?根据开普勒第三定律:根据开普勒第三定律:根据开普勒第三定律:根据开普勒第三定律:r r r r3 3 3 3/T/T/T/T2 2 2 2是常数是常数是常数是常数k k k k F F F F引引引引=4=4=4=42 2 2 2mr/Tmr/Tmr/Tmr/T2 2 2 2=4 4 4 42 2 2 2(r(r(r(r3 3
2、 3 3/T/T/T/T2 2 2 2)m/rm/rm/rm/r2 2 2 2 有:有:有:有:F F F F引引引引=4=4=4=42 2 2 2km/rkm/rkm/rkm/r2 2 2 2 所以可以得出结论:所以可以得出结论:所以可以得出结论:所以可以得出结论:太阳对行星的引太阳对行星的引太阳对行星的引太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。距离的二次方成反比。距离的二次方成反比。距离的二次方成反比。即:即:即:即:Fm/r2Fm/r2Fm/r2Fm/
3、r2 太阳对行星的引力太阳对行星的引力太阳对行星的引力太阳对行星的引力 (F F引引引引)跟行跟行跟行跟行星的质量有关,星的质量有关,星的质量有关,星的质量有关,F F引引引引与太阳质量有关与太阳质量有关与太阳质量有关与太阳质量有关吗?吗?吗?吗?因因因因为为:F F引引引引=4=42 2k km/rm/r2 2K与太阳质量有关那么究竟那么究竟那么究竟那么究竟F F F F引引引引与太阳质量有什么关系呢?与太阳质量有什么关系呢?与太阳质量有什么关系呢?与太阳质量有什么关系呢?牛顿根据牛顿第三定律大胆的猜想:既然太阳对行星牛顿根据牛顿第三定律大胆的猜想:既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比,也
4、应该与太阳的质量成正比。的引力与行星的质量成正比,也应该与太阳的质量成正比。F F引引引引 Mm/rMm/r2 2写成等式:写成等式:写成等式:写成等式:F F引引引引=GMm/r=GMm/r2 2三、太阳与行星间的引力:三、太阳与行星间的引力:写成等式有写成等式有:G是一个常量,对任何行星都是相同的是一个常量,对任何行星都是相同的 至此,牛顿一直是在已有的观测结果和理论引导下进行推测和分析,观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立,这还不是万有引力定律。行星绕太阳运动遵守这个规律,那行星绕太阳运动遵守这个规律,那么在其他物体之间是否适用这个规么在其他物体之间是否适用这个规律呢?律呢?课本p38 说
5、一说地地球球对对苹苹果果的的引引力力地地球球对对月月球球的的引引力力?问题:问题:牛顿是怎样把天体间的引力与地球牛顿是怎样把天体间的引力与地球对地面附近物体的引力统一起来证对地面附近物体的引力统一起来证明它们遵循相同的规律进而得到万明它们遵循相同的规律进而得到万有引力的?有引力的?著名的月地检验著名的月地检验目的目的:验证验证地面上的重力与地地面上的重力与地球球吸引月球是同一性质的力吸引月球是同一性质的力原理原理:如果假设成立,则有如果假设成立,则有 (1 1)在地球表面上的物体所受引力为:在地球表面上的物体所受引力为:1 1、月地检验、月地检验 (2 2)在月球轨道上)在月球轨道上的的物体所
6、受引力为:物体所受引力为:(3 3)两者比值:)两者比值:(已知月球轨道半径是地球半径的(已知月球轨道半径是地球半径的6060倍倍 )(4)依据牛顿第二定律,这两个物体的加速度的比值为检验过程检验过程:结论结论:月球绕地球运动的力以及地面物体所受地:月球绕地球运动的力以及地面物体所受地球的引力和太阳与行星之间的力球的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律遵循同一规律。(1)由实际的)由实际的R和和T求出:已知求出:已知月球与地球的距离月球与地球的距离R384400km、T=27.3天。天。(2)由理论推导出:)由理论推导出:牛顿在研究了许多物体间遵循规律的引力之牛顿在研究了许多物体间遵循规律的引
7、力之后,进一步把这个规律推广到自然界中任何两个后,进一步把这个规律推广到自然界中任何两个物体之间,于物体之间,于16871687年正式发表了年正式发表了万有引力定律万有引力定律:万有引力定律:万有引力定律:万有引力定律:万有引力定律:1.内容:内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的力的大小跟这两个物体的质量的乘积质量的乘积成正比,跟它们成正比,跟它们的的距离的二次方距离的二次方成反比。成反比。2.公式公式:是引力常数,适用于任何两个物体。:是引力常数,适用于任何两个物体。其标准值为其标准值为25910-11Nm2/kg2 通常情
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