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(共18张PPT)
万有引力定律
囊括万殊，裁成一相
胡克: （1635－1703）
物理学家：发现了胡克定律，引力平方反比，光的波动说，折射望远镜
第一个观察到火星和木星的自转，发现双星，测量恒星视差（天文学家）
第一个发明了轮形气压计、液体比重计、风速计里程计、车辆的传动装置中使用的万向节、钟表游丝、后来用于相机的可变光圈 （机械专家）
伦敦大火后，重新设计建设伦敦，包括格林尼治天文台 （建筑设计师）
第一个用自己制作的显微镜观察软木切片发现了细胞 （生物学家）
万有引力到底谁的贡献大？
牛顿：（1643—1727）
被誉为“物理学之父”，经典力学基础的牛顿运动三定律的建立者。他还阐明了动量和角动量守恒原理，发明了反射式望远镜，提出了颜色理论，创立了微积分学，证明了广义二项式定理等等。国会议员，皇家学会会长，主持了英国铸币厂工作等
胡克与牛顿万有引力成果之争
1676年，牛顿写信给胡克：如果我看得更远一点的话，是因为我站在巨人的肩膀上
1674年在牛顿说在地表抛苹果，如果可以进入地球里面，是螺旋线，遭到胡克讽刺
1679年，胡克代表英国皇家学会向牛顿约稿，信中提到引力与距离平方成反比
1684年，胡克、哈雷、雷恩咖啡馆讨论引力反比以及椭圆轨道的原因
1672年29岁牛顿刚成为皇家协会会员，做为见面礼，写了一篇《关于光和色的新理论》并提出光子说，遭到胡克批头盖脸的批驳，牛顿气的要退会
1684年，哈雷去牛津找到了隐居的牛顿，牛顿随后给出了著名的9页纸
1686年，在哈雷的帮助下，牛顿整理资料，出版了“自然哲学的数学原理”
1703年，胡克去世，牛顿任皇家学会会长
牛顿解决了引力公式的普遍适用问题
月球受到的引力
苹果受到的重力
一、牛顿著名的“月地检验”
对月球：
对苹果：
学生任务：假设地球对月球的引力与地球表面的苹果受到的重力是同一种力. 遵从行星与太阳的引力公式，且已知月球绕地球转动的半径是地球半径R的60倍，求月球做匀速圆周运动的向心加速度大小（已知重力加速度g=9.8m/s2，未知G和地球质量M）
一、牛顿著名的“月地检验”
学生任务：检验刚才计算的a月.
通过月地检验，表明：
太阳对行星的引力、地球对月球的引力、及地球对地面物体的引力，是同一种力，遵循相同的规律！
已知月球的轨道半径38400km，运行周期T=27.3天=2.3587 106s
二、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，引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，跟它们的距离 r 的二次方成反比。
2、表达式：
3、引力常量：
卡文迪许扭秤实验(100年后)
二、万有引力定律（适用条件）
1）质点间的引力
2）质量分布均匀的球体之间的引力，可将球视为质量集中于球心的质点，r为两个球心之间的距离；
m1
m2
r
3）经典力学宏观低速
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（ 　　 ）
r1
r
r2
A、
B、
C、
D、
D
三、例题
2. 行星绕太阳转动可近似看成是匀速圆周运动。请用万有引力定律，证明所有行星做匀速圆周运动的半径r三次方与周期T的平方的比值为定值，并求出这个比值的表达式
三、例题
解：设太阳质量为M，任一行星质量为m，环绕半径为r，周期为T,
则由万有引力提供向心力
结论：k只与中心天体的质量有关；
即，只要中心天体相同，所有环绕天体的k相同.
3、两个质点质量均为100kg，它们的距离为1m，求它们的万有引力大
小. 已知：
三、例题
引力是普遍存在的，但是由于平时接触的物体间的引力不是很大，所以我们不太容易感受到引力的存在
4、质量为1kg的物体放在地球表面，已知地球质量近似为5.97×1024kg，地球半径R=6371km，G=6.67×10-11N·m2/kg2. 求地球对它的万有引力大小
三、例题
思考：重力和万有引力到底有什么关系呢？
四、重力与引力的关系
1. 地球上的人怎样去测量物体的重力？
N = mg ①
2. 考虑地球自转，对赤道上的物体做受力分析
②
①②联立
结论: 赤道上的物体，引力=重力+向心力
F引
N
mg
F向
③
四、重力与引力的关系
在南北两极，重力与引力是什么关系呢
F引
N
mg
四、重力与引力的关系
如图所示的位置，重力与引力什么关系？
F引
N
mg
F向
提示：1.合力（向心力）指向圆心
2. N与G等大反向，N向哪个方向？
四、重力与引力的关系
思考1：自转越快，赤道上的重力越大还是越小？
F引
N
mg
F向
思考2：自转线速度等于多少时，恰好
支持力为0？（重力也为0）
1. 月地检验
2. 万有引力定律：
适用条件：（1）质点 ； （2）均匀球体间的引力，r为球心的距离
3. 应用：
（1）证明开普勒第三定律
（2）计算引力
（3）重力与引力的关系
。。。。。。。。。。。。。
五、课堂小结
课后科研任务二选一
1. 偏数学物理方向：计算一下那颗行星相同时间扫过的面积最大
2. 偏人文历史方向：查阅资料调查李约瑟之问与钱学森之问，思考中国近代
衰落与现代崛起道路上的必然原因与偶然原因

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