萬有引力定律年級：高一年級學科：物理（人教版必修二）01020304目錄行星與太陽的引力月—地檢驗萬有引力定律天體運動原因的探索05引力常量思考：是什么力支配著行星繞著太陽做如此和諧而有規(guī)律的運動呢？“太陽坐在它的皇位上，管理著圍繞它的一切星球”——哥白尼

伽利略合并趨勢一切物體都有合并的趨勢，這種趨勢導致物體做圓周運動。一、天體運動原因的探索受到了來自太陽的類似于磁力的作用。類磁力

開普勒笛卡爾在行星的周圍有旋轉的物質(以太）作用在行星上，使得行星繞太陽運動。(以太）作用

行星受到了太陽對它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽的距離的二次方成反比，但沒法證明在橢圓軌道規(guī)律也成立。胡克哈雷

牛頓在前人研究的基礎上，憑借其超凡的數學能力和堅定的信念，創(chuàng)立了數學工具微積分，并創(chuàng)建質量、向心力等概念，進行深入廣泛的研究，最終發(fā)現了萬有引力定律。

牛頓曾說：如果說我看的比別人更遠的話，那是因為我站在巨人的肩膀上。牛頓問題1：行星做勻速圓周運動需要的向心力的表達式是怎樣的？問題2：v、ω、T中那個量容易觀測到？問題3：不同行星的公轉周期是不同的，引力跟太陽與行星間的距離關系的表達式中不應出現周期T，如何消去周期T?二、行星與太陽間的引力任務一：

請設定相關物理量，推導太陽對行星引力的表達式！F行星太陽MmＶ

溫馨提示：

設行星的質量為m，速度為v，行星與太陽間的距離為r，則行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力為多少？太陽對行星的引力提供向心力F=F’F’’牛頓第二定律開普勒第三定律牛頓第三定律地球對蘋果有吸引力地球對月球有吸引力兩者是同一性質力嗎三、月—地檢驗月球地球月球軌道半徑：r=3.84×108m月球繞地轉動周期：T=27.3天≈2.36×106s地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半徑：R=6.4×106m理論值：實測值：≈60R任務二：月—地檢驗牛頓

自然界中任何兩個物體相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離r的二次方成反比。普遍性相互性

意義：天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學法則復雜運動的后面可能隱藏著簡潔的科學規(guī)律。四、萬有引力定律1.普遍性：它存在于宇宙中任何客觀存在的兩個物體之間。2.相互性：任何兩物體間的相互引力，都是一對作用力和反作用力，符合牛頓第三定律。3.宏觀性：通常情況下，萬有引力非常小，只有在質量巨大的天體間或天體與天體附近的物體間，它的作用才有實際的物理意義。4.獨立性：萬有引力的大小只與它們的質量和距離有關，與其他的因素均無關。不管它們之間是否還有其他作用力。1686年牛頓發(fā)現萬有引力定律后，卻無法算出兩個天體間的引力大小。100多年以后，英國物理學家卡文迪什利用扭秤裝置，第一次比較準確地測出了引力常量。五、引力常量任務三：分析卡文迪什實驗裝置問題1:為什么有兩個小球？問題2：大球兩個好還是一個好？問題4：T形架豎直部分為什么要裝平面鏡？問題3：T形架的水平桿應該長一些還是短一些？問題5：標尺應該放得遠點還是近點？鏡子石英絲光源標尺卡文迪什實驗示意圖被《物理世界》雜志評為十大最美物理實驗之一扭秤裝置的巧妙之處1.扭秤裝置把微小力通過杠桿旋轉明顯反映出來（一次放大）；2.扭轉角度（微小形變）通過光標的移動來反映（二次放大），從而確定物體間的萬有引力。3.標準值：G＝6.67259×10－11N·m2/kg2，通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2。測定引力常量的意義1．證明了萬有引力的存在；3．使得萬有引力定律有了真正的實用價值，可測定遠離地球的一些天體的質量、平均密度等?？ㄎ牡鲜矊嶒炇?．“開創(chuàng)了測量弱力的新時代”（英國物理學家玻印廷語）；任務四：分析為什么我們感覺不到旁邊同學的引力假設質量均為60千克的兩位同學，相距1米，他們之間的相互