沪科版高中物理必修2《5.2 万有引力定律是怎样发现的》课件

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1、5.2 万有引力定律是怎样发现的,学习目标定位,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，并能利用万有引力公式进行 有关计算,知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律.,知识储备区,一、1平方 2. 牛顿,二、1正比 反比 2kg m 6.671011,学习探究区,一、发现万有引力的过程,二、万有引力定律,一、发现万有引力,问题设计,1说说科学家对行星运动原因的猜想,答案,行星是依靠太阳发出的磁力维持着绕日运动的,日心说后不久,约翰尼斯开普勒（15711630）德国天文学家,意识到太阳有一种力支配着行星的运动,一、发现万有引力,问题设计,1说说科学家对行星运动原因的猜

2、想,提出“旋涡”假设，认为空间充满着一种看不见的流质形成许多旋涡，从而带动行星转动,布利奥：首先提出平方反比假设，认为每个行星受太阳发出的力支配，力的大小跟行星与太阳距离的平方成反比(1645年),胡克、雷恩、哈雷：有了引力与距离的平方成反比的猜想(17世纪中叶),一、发现万有引力,问题设计,2牛顿是如何提出万有引力的概念的？ 牛顿是如何解决研究工作中遇到的困难的？,答案 牛顿根据月球绕地球运动的向心力是地球对月球的引力，提出任何两个物体间都存在着相互吸引的力万有引力,发明了微积分，越过了变速运动的障碍；提出了质点的概念，便于计算天体间引力的总效果；进行合理简化，即撇开其他天体的作用不计，只考

3、虑太阳对行星的作用,要点提炼,1. 解决引力问题存在三大困难：,困难之一：无数学工具解决变化的 运动问题,困难之二：缺乏理论工具计算天体各部分对行星产生的力的 ,困难之三：众多天体的引力 的问题无法解决,2牛顿对问题的解决方法：,(1)牛顿利用他发明的 方法，越过了变速运动的障碍,(2)运用模型方法，提出了 的概念，并通过微积分运算的论证，把庞大天体的质量集中于球心,(3)撇开其他天体的作用不计，只考虑 的作用,曲线,总效果,相互干扰,微积分,质点,太阳对行星,返回,二、万有引力定律,1万有引力定律的表达式：,2引力常量G6.671011 Nm2/kg2,(1)物理意义：引力常量在数值上等于两

4、个质量都是1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力 (2)引力常量测定的意义利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，推出的G的数值及验证了万有引力定律的正确性引力常量的确定使万有引力定律能够进行定量的计算，显示出真正的实用价值,卡文迪许,二、万有引力定律,(1)普遍性：万有引力存在于宇宙中任何两个有质量的物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间) (2)相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合 (3)宏观性：天体间万有引力很大，它是支配天体运动的原因地面物体间、微观粒子间的万有引力很小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计,牛顿第三定律,3万有引力的特性,二、万有引力定律,4万有

5、引力公式的适用条件,(1)两个 间 (2)两个质量分布均匀的球体间，其中r为两个 间的距离 (3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间，r为 的距离,质点,球心,球心到质点,一、对万有引力定律的理解,典例精析,例1 对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式 ，下列说法正确的是( ) A公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的 B当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 Cm1和m2所受引力大小总是相等的，而与m1、m2是否相等无关 D两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力,AC,万有引力定律不成立,返回,二、万有引力定律的应用,例2 一名

6、宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的( ) A0.25倍 B0.5倍 C2倍 D4倍,典例精析,C,返回,课堂要点小结,万有引力定律,返回,自我检测区,1,2,3,1(万有引力的发现过程)在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是( ) A开普勒进行了“月地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 B哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律 C第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律

7、 D牛顿发现了万有引力定律,1,2,3,牛顿,开普勒,开普勒,2(对万有引力定律的理解)关于万有引力定律 ，下列说法中正确的是( ) A牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间 B卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值 C两物体各自受到对方的引力的大小不一定相等，质量大的物体受到的引力也大 D万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用,1,2,3,万有引力定律适用于所有物体间,卡文迪许,卡文迪许扭秤实验,牛顿第三定律：,1,2,3,3(万有引力定律的应用)某实心匀质球半径为R，质量为M，在球外离球面h高处有一质量为m的质点，则其受到的万有引力大小为( ) A B C D,R,