《3.1万有引力定律2》教程.ppt

* * 我们的太阳系 万有引力定律 _____________________________________________ 一.天体究竟做怎样的运动——“地心说”和“日心说” 1.地心说：托勒密(90-168)Claudius Peolemy ——在古代，以希腊亚里士多德为代表，认为地球是宇宙的中心。其它天体则以地球为中心，在不停地运动。这种观点，就是“地心说”。公元二世纪，古希腊天文学家托勒密，把当时天文学知识总结成宇宙的地心体系，发展完善了“地心说”，描绘了一个复杂的天体运动图象。 “地心说”行星运行图 ——波兰天文学家哥白尼经过近四十年的观测和计算，于1543年出版了“天体运行论”正式提出“日心说”。 “日心说”认为，太阳不动，处于宇宙的中心，地球和其它行星公转还同时自转。 “日心说”对天体的描述大为简化，同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限，是一项真正的科学革命。 “日心说”和宗教的主张是相反的。为宣传和捍卫这个学说，意大利学者布鲁诺被宗教裁判所活活烧死。伽利略受到残酷的迫害，后人把历史上这桩勇敢的壮举形容为：“哥白尼拦住了太阳，推动了地球。” “日心说”行星运行图 日心说代替了地心说，冲破了中世纪教会神学对人们的思想禁锢，但它也有局限性，日心说仍然沿用了地心说的模式，认为天体的运动是完美的圆周运动，其实太阳系只是浩瀚宇宙中的一个小星系，太阳在宇宙中也在不停的运动；许多现象用日心说无法解释，直到后来开普勒否定了日心说的观点，由大量的天文数据得出了行星运动的三大规律 日心说的局限性 所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上 1、第一定律(轨道定律) 二、开普勒定律 对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积. 2、第二定律(面积定律) 则 3、第三定律（周期定律） 行星绕太阳运动轨道半长轴的立方与运动周期的平方成正比。即： 开普勒三大定律的解读 （1）开普勒三定律是开普勒从第谷观察行星运动资料中总结归纳出的规律，每一个都是经验定律。 （2）开普勒三定律研究对象是所有太阳的行星，不同行星绕太阳转动的轨道是不同的，在计算时可以将椭圆轨道看作圆来处理。 （3）开普勒定律同样适用围绕其他天天转动的行星（如：围绕地球转的卫星），其中的K值会因中心天体的改变而不同。 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？ 3拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力是不是真的是一种力，并遵循相同的规律呢??? 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。 牛顿大胆的猜想: 这些力是同一种性质的力，并且都遵从与距离平方成反比的关系。 三、万有引力定律： 宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相 互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成 正比，与它们间距离的平方成反比。 1.内容： 2.表达式： 引力常量的测量——扭秤实验 1、 实验原理：科学方法——放大法 英国卡文迪许 卡文迪许实验室 引力常数的测定——卡文迪许扭秤 G=6.67×10－11 N·m2/kg2 引力常量的测量——扭秤实验 2、实验结果：G = 6.67×10-11 N m2/kg2 3、G 值的物理含义：两个质量为 1 kg 的物体相距 1 m时，它们之间万有引力为 6.67×10-11 N 4、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了推广。 引力常量的测量——扭秤实验 万有引力定律： 【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为引力常数。G=6.67×10－11 N·m2/kg2 G的物理意义——两质量各为1kg的物体相距1m时万有引力的大小。 【注意】①万有引力公式适用于可视为质点的物体； ②r—质点间的距离（球心距）。 ③万有引力中各物理量均使用国际单位 三、万有引力定律： * *