6.3万有引力定律课件

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6.3《万有引力定律》课件

牛顿的思考：（１）“天上的力”和“人间的力”是同一种力吗？（２）地球表面的重力是否能延伸到月球轨道？牛顿的猜想：苹果与月球受到的引力可能是同一种力!
这种力可能都遵从与距离平方成反比的关系。
月——地检验
假定维持月球绕地球运转的力和使苹果下落的力真的是同一种力——万有引力，同样遵从“平方反比”的规律，那么由于月球轨道半径约为地球半径的60倍。则对于同一物体而言，它在月球轨道受地球的引力，比它在地面附近受到的引力要小。大约为前者的1/602，根据牛顿第二定律，则物体在月球轨道绕地球运转时的向心加速度应为在地面附近的加速度的1/602。牛顿时代，重力加速度已能比较准确测定，也能比较准确的测定月球与地球的距离、月球的公转周期，从而能算出向心加速度。数据表明物体在月球轨道绕地球运转时的向心加速度的确为在地面附近的加速度的1/602。
m1 m 2 B、G 2 r1
D、
m1m2 G 2 (r r1 r2 )
r2
r
三、引力常量的测量——扭秤实验（1789）（1）实验原理：科学方法——放大法
卡文迪许实验室
卡文迪许（1731－1810），
能称出地球质量的人
（２）实验数据
1）单位：N m2/kg2 2）标准值：G=6.67259 x10-11 N m2/kg2 常用值：G=6.67 x10-11 N m2/kg2 3）G值的物理含义：两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11 N 4）注意：与重力的符号区别开来
5）卡文迪许扭称实验的意义 ①证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代； ②开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广；
例2、估算两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力约有多大？

6.3万有引力定律.ppt

今天我们学了一些什么?

得出万有引力定律的方法和思路

任何两物体之间都存在着相互作用的引力
m1m2 引力大小： G F r2
G为引力系数G=6.67×10－11 N· 2/kg2 m
谢谢观赏!
Fr 2 G m1m2
G的单位N m / kg
2
2
【性质】万有引力定律的： ①普遍性；②相互性；③宏观性；④特殊性；⑤适用条件
(1)万有引力的普遍性．万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引力． (2)万有引力的相互性．两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上．
牛顿月地检验的基本思路：
假定维持月球绕地球运动的力以及地面物体所受的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律。（已知月球轨道半径是地球半径的60倍）
GMm （1）将物体放在地球表面上所受引力为： F1 R2 （2）将物体放在月球轨道上所受引力为： F GMm 2 2 r
（3）两者比值：
2 F1 r 3600 2 F2 R 1
2、万有引力定律 (1)万有引力定律内容——自然界中任何两个物体都是相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与两个物体质量的乘积成正比，与他们的距离的二次方成反比。 (2)万有引力定律表达式： F G m1m2 r2 【说明】（1）m1和m2表示两个物体的质量，r表示他们的距离，（2）G为引力系数。
巩固练习
m1m2 1.关于太阳与行星间引力 F G 的下列说 2 r 法中正确的是( BD )
A.公式中的G是引力常量，是人为规定的 B.这一规律可适用于任何两物体间的引力 C.太阳与行星间的引力是一对平衡力 D.检验这一规律是否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合

高一物理6.3万有引力定律精品课件

牛顿的工作的意义：
如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。
科学足迹
日本著名导演. 艺术家黑泽明
牛顿工作的意义：对之后的科学家追求“统一.和谐” 的原理有引导性的作用。开创了综合.概括，寻求统一的科学方法。现在追求“统一和谐”已成了科学和艺术的原动力。
黑泽明：
人心偏爱单纯与秩序，追求统一与和谐。
卡文迪许在测
G值时巧妙在哪里？
引力常量的测定有何实际意义？
为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？粗略计算: 两个质量为50kg，相距0.5m的物体之间的引力？
m1 m2 F G 2 r 50 50 6.67 10 N 2 0.5 7 6.67 10 N
11
一粒芝麻重的几千分之一!!!
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=2.0×1030kg，地球质量为
m=6.0×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m
F=GMm/R2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2
=3.5×1022(N)
能拉断直径为9000km的钢柱!!!
看到的自然现象会是怎样的…导致狭义相对论的建立。
牛顿的想像
二：想像力是科学研究的设计师

爱因斯坦：想像力比知识更重要，因为知识是有限的，而想像力概括着世界上的一切，推动着进步，并是知识进化的源泉。严格地说，想像力是科学研究中的实在因素。
爱因斯坦(1879— 11955) 美国著名的物理学家
五：万有引力定律
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。(1687年)

必修2 6.3 万有引力定律课件

m1m2 r2
, 式中质量的单位 kg, 距离的单位 m , 力的单位 N , G是
比例系数, 叫做引力常量.
3. 引力常量 (1)大小: G =6. 67× 10 N ·m / kg , 数值上等于两个质量都是 1 kg 的质点相距 1 m 时的相互吸引力. (2)测定: 英国物理学家卡文迪许在实验室比较准确地测出了 G 的数值.
2
①物体随地球自转需要的向心力很小, 一般情况下, 认为重力约等于万有引力, 即 m g=G
Mm ; 2 R
②在地球表面, 重力加速度随地理纬度的升高而增大; 在地球上空, 重力加速度随距地面高度的增加而减小.
针对训练 2 1: (2012 年银川高一检测) 火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半, 则火箭离地面的高度与地球半径之比为 ( A. ( C. )
第 3节
万有引力定律
自主学习
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要点例析
一、月—地检验
1. 目的: 验证月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力, 从而将太阳与行星间的引力规律推广到宇宙中的一切物体之间. 2. 原理: 计算月球绕地球运动的向心加速度 an, 将 an与物体在地球附近下落的加速度——自由落体加速度 g 比较, 看是否满足
2. 万有引力定律的理解
四性普遍性相互性宏观性特殊性内容万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间, 宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力, 总是满足大小相等, 方向相反, 作用在两个物体上地面上的一般物体之间的万有引力比较小, 与其他力比较可忽略不计, 但在质量巨大的天体之间, 或天体与其附近的物体之间, 万有引力起着决定性作用两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关, 而与所在空间的性质无关, 也与周围是否存在其他物体无关

新人教版高中物理必修二课件：6.3万有引力定律 (共12张PPT)

• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
万有引力定律：
1.内容：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质量的乘积成正比，跟它们
的距离的二次方成反比。
2.公式：
F=
Gm1m
2 r2
3.G：是引力常数，适用于任何两个物体。（100年
后卡文迪许测出）
其标准值为G=6.67259×10-11N·m2/kg2
通常情况下取G=6.67×10-11N·m2/kg2
所以可以得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质
量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。
即：F∝m/r2
太阳对行星的引力（F引）跟行星的质量有关，F引与太阳质量有关吗？？
K与太阳质量有关
因为：F引=4π2km/r2
那么究竟F引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：既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比，也应该与太阳的质量成正比。
三、引力常量
卡文迪许
G＝ 6.67×10-11N·m2/kg2
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021

高中物理必修二：6.3万有引力定律课件 (共15张PPT)

英国著名的物理学家
在牛顿之前的众多物理学家都研究过引力的本质，其中具代表性的笛卡尔学派认为有距离的物体间的作用力，必须通过中间介质（以太）来传递。而牛顿认为物体之间的引力有需要什么介质的帮助，吸引作用是物质本身固有的属性，就像磁力是磁铁的属性一样。
牛顿的工作的意义：
如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。
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=2.0×1030kg，地球质量为
m=6.0×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m
F=GMm/R2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2
=3.5×1022(N)
能拉断直径为9000km的钢柱!!!
(2)重力、重力加速度与高度的关系： Mm GM ①在地球表面：mg＝G 2 ，g＝ 2 ，g 为常数。 R R Mm GM ②在距地面高 h 处：mg′＝G 2，g′＝ 2， R＋h R＋h 高度 h 越大，重力加速度 g′越小。
4、意义：
(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。
2．重力和万有引力间的大小关系 (1)重力与纬度的关系： Mm ①在赤道上满足 mg＝G 2 －mRω2(物体受万有引力和 R 地面对物体的支持力 FN 的作用，其合力充当向心力，FN 的大小等于物体的重力的大小，ω 为地球自转角速度)。 Mm ②在地球两极处，由于 F 向＝0，即 mg＝G 2 。 R ③其他位置物体的重力随纬度的增加而增大。

高中物理课件-6-3 万有引力定律

r2
A．公式中 G 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B．当 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等的，与 m1、m2 是否相等无关 D．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力
例题2、如图所示，r 虽然大于两球的
【2】一名宇航员来到一个星球上，如果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到的万有引力大小是他在地球上所受万有引力之比：
【3】一水平抛出的小球落到一倾角为θ斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为：
6-3 万有引力定律
为什么行星不会飞离太阳呢？
为什么月亮也不会飞离地球呢？
为什么苹果会落地呢？
一、牛顿是怎样发现万有引力定律的？
行星绕太阳运动、月亮绕地球运动、苹果落地……这些现象引起了牛顿的沉思。
1、牛顿的思考：
(1) “天上的力”和“人间的力”是不是同一种力，遵循相同的规律呢？ (2) 地球表面的重力是否能延伸到很远的地方，会不会作用到月球上呢？
(4)公式的适用条件
任何两个有质量的物体间都有相互吸引力。但公式只适用于
①两质点间 ②两质量均匀的球体
③一个质点和一个质量均匀的球体或球壳间。
（5）距离r的确定:
①对于相距很远可以看作质点的物体,就是指两个质点间的距离;
②对于均匀的球体, 就是指两个球心间的距离.
③对于一个质点和一均匀球体，就是指质点到球心的距离。
【例题】假设地球是一半径为R，质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处同一物体所受到的引力大小之比?

新版物理必修2人教版 6.3万有引力定律 (共18张PPT)学习PPT

C．万 3倍有引力定律是由D牛．顿4发倍现的，而引力常量是由胡克测定的 4变、式设、想宇把航一员质在量某为星m球的表物面体以放初在速地度球v的0竖中直心向,问上物抛体出受一到个地物球体对，它物的体万上有升引的力最为大多高少度?为h。
有引力大小为（）离1、地为面什高么度我们感处觉为不4到m旁g 边同学的引力呢？
2
．
公
式
：
F
＝
G
m1m2 r2
，
其
中
G ＝ 6.67×10 － 11
N·m2/kg2，它是在牛顿发现万有引力定律一百年
后由英国物理学家卡文迪许利用实验测出的．
1、为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？
下面我们粗略地来计算一下两个质量为50kg，相距 0.5m的人之间的引力？（为什么说是粗略？）
F=GMm/R2=6.67×10-7N
2、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大？
已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为 m=5.9×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m
F=GMm/R2=3.5×1023N 说明:引力在天体与天体间,天体与物体间比较显著,但通常物体间的引力可忽略不计.
3、由
F＝G
m1m2 r2
m m 1m、1、为m什2么受我到们的感引觉力不总到是旁大边小同相学等的、引方力向呢相？反，是一对平衡力
1 2 mm 离公地式面中高的度F应理解处为为m41m、gm2所受引力之和
A. G 2 大于 1 2 随例着2:半地径球为自R转,质加量快为,地M面的上均的匀物球体体会,在不其会内飞部起挖来去?一个半径为R/2的小球,在距离大球圆心为L处有一个质量为为m的小球,求此两个球体之

高中物理必修二：6.3万有引力定律课件 (共14张PPT)

Ø 在文化发展史上的重大意义：万有引力定律使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。
请再思考：
1、万有引力定律的适用范围是什么？
• 万有引力普遍存在于任意两个有质量的物体（太阳和行星、行星和卫星、地面上的物体）之间．自然界中一般物体间的万有引力很小（远小于地球与物体间的万有引力和物体间的其它作用力），因而可以忽略不计．但考虑天体运动和人造卫星运动问题时必须计算万有引力，不仅因为这个力非常大，而且万有引力提供了天体和卫星做匀速圆周运动所需的向心力．万有引力定律给出了物体间万有引力的定
§6-2 §6-3 万有引力定律
牛顿的万有引力定律 1、发现过程
为了方便说明问题，我们把行星的椭圆轨道近似地看作圆形轨道：
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F
应为行星所受的向心力，即
F引 F向
F向
m
v2 r
(r为太阳到行星的距离， v为行星的线速度,m是行星的质量）
结论：行星和太阳之间的引力跟行星的
2．地球的质量约为月球质量的8倍，一飞行器在地球与月球之间，当地球和月球对它的引力大小相等时，这时飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为 1∶9 ．
3．一个半径比地球大2倍，质量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（ C ）
A．6倍 B．18倍 C．4倍 D．13.5倍
2、万有引力定律内容
内容: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质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.
公式：
F
G
m'm r2
G为常量,叫做引力常量,适用于任何两个物理.

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3.5×1022N非常大，能够拉断直径为90km的钢柱。
而太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到 0.3N。当然我们感受不到太阳的引力。
三、引力常量的测量——扭秤实验（1）实验原理：科学方法——放大法卡文迪许实验室
（２）实验数据 G值为6.67×10-11 Nm2/kg2
卡文迪许
2.4×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。
◆ 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=2.0×1030kg，地球质量为m=5.8×1025kg，日地之间的距离为 R=1.5×1011m
F=GMm/R2 =6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2 =3.5×1022(N)
（３）卡文迪许扭称实验的意义 ①证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代； ②开创了微小在地球表面所受的重力为G，则在距地面高度为地球半径的2倍时，所受引力为 A.G/2 结论：一个物体在地球表面的重力加速度为g，则在距地面高度为地球半径的2倍所在处的加速度为多少？结论：；B.G/3 C.G/4 ；D.G/9 ；
m1m2 C、 G 2 (r1 r2 )
r1
m1 m2 A、G 2 r
m1 m 2 B、G 2 r1
D、
答案：D
m1m2 G 2 (r r1 r2 )
r2
r
◆ 我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为
什么我们感受不到呢？
假设质量均为60千克的两位同学，相距1米，他们之间的相互作用的万有引力多大？ F=Gm1m2/r2 =6.67×10-11×60×60/12 =2.4×10-7(N)
（2）常用值：G=6.67 x10-11 N m2/kg2
（3）注意：与重力的符号区别开来
对于距离的确定大致可以分为两种情况：
a.若可以看做质点,则为两质点间距. b. 对于不能视为质点 , 而质量分布均匀的球体,应是两球心间距.
例题1如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为（）
6.3万有引力定律
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一、万有引力定律
1、内容：
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质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
2、表达式：
3、G为引力常量 r 质点间的距离均匀球体球心间的距离
m1 m2 F G 2 r
其中G是一个引力常量。
（1）单位：N m2/kg2

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