《萬(wàn)有引力定律(公開(kāi)課)【青苗教育】》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《萬(wàn)有引力定律(公開(kāi)課)【青苗教育】(16頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、6.6.3 3 萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律1、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程,、了解萬(wàn)有引力定律得出的思路和過(guò)程,體會(huì)在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中猜想與求證的重體會(huì)在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程中猜想與求證的重要性。要性。2、知道萬(wàn)有引力定律的適用范圍,會(huì)用萬(wàn)、知道萬(wàn)有引力定律的適用范圍,會(huì)用萬(wàn)有引力定律解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問(wèn)題,了解有引力定律解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問(wèn)題,了解引力常量引力常量G的測(cè)定在科學(xué)史上的重大意義。的測(cè)定在科學(xué)史上的重大意義。行星為什么能夠繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)飛離太陽(yáng)?行星為什么能夠繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)飛離太陽(yáng)?牛頓:牛頓:太陽(yáng)對(duì)行星的引力太陽(yáng)對(duì)行星的引力使得行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)而不能飛離太陽(yáng)使得行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)
2、而不能飛離太陽(yáng)2MmFGr2r行太mMF 是什么原因使月球繞地球公轉(zhuǎn)而沒(méi)有離開(kāi)地球?是什么原因使月球繞地球公轉(zhuǎn)而沒(méi)有離開(kāi)地球?看課本看課本39-40頁(yè)頁(yè)“月月-地地檢驗(yàn)檢驗(yàn)”部分,填寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案部分,填寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案“自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)”1、2,時(shí)間,時(shí)間六分鐘。六分鐘。又是什么力使得地面又是什么力使得地面上的物體不能離開(kāi)地球,上的物體不能離開(kāi)地球,總要落回地面呢?總要落回地面呢?一、萬(wàn)有引力的一、萬(wàn)有引力的檢驗(yàn)檢驗(yàn)-月月-地檢驗(yàn)地檢驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證目的:驗(yàn)證 地球?qū)Φ孛嫔咸O(píng)果的引力地球?qū)Φ孛嫔咸O(píng)果的引力 地球?qū)υ虑虻囊Φ厍驅(qū)υ虑虻囊ψ裱裱?22m mFGr思路:思路:1、假設(shè)猜想成立,理論推導(dǎo)、假設(shè)猜
3、想成立,理論推導(dǎo) 2、實(shí)際測(cè)量、實(shí)際測(cè)量 若二者結(jié)果一致若二者結(jié)果一致則假設(shè)成立則假設(shè)成立反之不成立反之不成立假設(shè)假設(shè)維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力以及地面物體所受的引力和太陽(yáng)與行維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力以及地面物體所受的引力和太陽(yáng)與行星之間的力遵循同一規(guī)律星之間的力遵循同一規(guī)律(即即“平方反比平方反比”關(guān)系)。(已知月球軌道關(guān)系)。(已知月球軌道半徑是地球半徑的半徑是地球半徑的60倍倍)(1)將物體)將物體m放在月球軌道上所受引力為:放在月球軌道上所受引力為:1.理論推導(dǎo):理論推導(dǎo):21rGMmF (2)將物體)將物體m放在地球表面所受引力為:放在地球表面所受引力為:22RGMmF(3)兩者比值:)兩
4、者比值:360012221rRFF在牛頓的時(shí)代,已能比較精確測(cè)定:在牛頓的時(shí)代,已能比較精確測(cè)定:月球與地球的距離月球與地球的距離 3.83.810108 8m m 月球公轉(zhuǎn)周期月球公轉(zhuǎn)周期 T=27.3T=27.3天天地球的自由落體加速度地球的自由落體加速度 g=9.8m/sg=9.8m/s2 2 求求月球公轉(zhuǎn)的向心加速度:月球公轉(zhuǎn)的向心加速度:22822232443.14ar3.8 10 m/sT(27.3243600)2.7 10m/s實(shí)際測(cè)量計(jì)算與假設(shè)的理論推導(dǎo)結(jié)果一致實(shí)際測(cè)量計(jì)算與假設(shè)的理論推導(dǎo)結(jié)果一致rTa224月即:月球公轉(zhuǎn)軌道半徑即:月球公轉(zhuǎn)軌道半徑 r=3.8108m2.實(shí)際
5、測(cè)量實(shí)際測(cè)量360018.9107.2223smsmga月驗(yàn)證結(jié)論驗(yàn)證結(jié)論地球?qū)Φ孛嫔衔矬w的引力地球?qū)Φ孛嫔衔矬w的引力地球?qū)υ虑虻囊Φ厍驅(qū)υ虑虻囊μ?yáng)對(duì)行星的引力太陽(yáng)對(duì)行星的引力122m mFGr是同一種性質(zhì)力,是同一種性質(zhì)力,都遵循都遵循大膽設(shè)想:大膽設(shè)想:宇宙中的一切物體間都有引力宇宙中的一切物體間都有引力:122mmFr 看課本第看課本第40頁(yè)的頁(yè)的“萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律”和和“引力常量引力常量”兩個(gè)兩個(gè)知識(shí)點(diǎn),填寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案知識(shí)點(diǎn),填寫(xiě)導(dǎo)學(xué)案“自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)”3、4部分,時(shí)間六分鐘。部分,時(shí)間六分鐘。1.1.內(nèi)容:內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的方向自然界中任何兩個(gè)物
6、體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小在它們的連線上,引力的大小F F與物體的質(zhì)量與物體的質(zhì)量m m1 1和和m m2 2的乘積的乘積成正比,與它們的距離成正比,與它們的距離r r的二次方成反比的二次方成反比.122m mFGr2.公式:公式:m m1 1,m,m2 2-兩物體的質(zhì)量?jī)晌矬w的質(zhì)量 r-r-兩物體間的距離兩物體間的距離 G-G-比例系數(shù),叫比例系數(shù),叫引力常量引力常量,適用于任何物體,適用于任何物體,G G的國(guó)際單位的國(guó)際單位 Nm2/kg2122m mFrm1m2FFr212mmFrG 二、萬(wàn)有引力定律二、萬(wàn)有引力定律3.3.公式公式 的適用條件:的適用條件:(1)
7、(1)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算122m mFGrm1m2FFrr 為兩質(zhì)點(diǎn)間的距離為兩質(zhì)點(diǎn)間的距離(2)質(zhì)量分布質(zhì)量分布均勻均勻的兩個(gè)的兩個(gè)球體球體,可視為質(zhì)量集中于球心,可視為質(zhì)量集中于球心;或均勻質(zhì)量球體和球外一質(zhì)點(diǎn)或均勻質(zhì)量球體和球外一質(zhì)點(diǎn)r為物體到地心的距離為物體到地心的距離r為兩球心間的距離為兩球心間的距離 A A公式中公式中G G為引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的,為引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的,而不是人為規(guī)定的而不是人為規(guī)定的 B B當(dāng)當(dāng)r r趨近于零時(shí),萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大趨近于零時(shí),萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大 C Cm m1 1與與m m2 2受到的引力總是大小相等
8、的,與受到的引力總是大小相等的,與m m1 1、m m2 2是否相等無(wú)關(guān)是否相等無(wú)關(guān) D Dm m1 1與與m m2 2受到的引力總是大小相等、方向相反受到的引力總是大小相等、方向相反的,是一對(duì)平衡力的,是一對(duì)平衡力221rmm1.對(duì)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式對(duì)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式 F=G下面說(shuō)法中正確的是下面說(shuō)法中正確的是當(dāng)堂檢測(cè):22121)(rrrmmG2.如圖所示,兩球的質(zhì)量均勻分布,大小分別為m1、m2,則兩球間的萬(wàn)有引力大小為()221rmmG2121rmmG22121)(rrmmGA.B.C.D.分析:對(duì)于均勻的球體,應(yīng)是兩球心間距D三、萬(wàn)有引力定律的三、萬(wàn)有引力定律的檢驗(yàn)檢驗(yàn) 引
9、力常量引力常量G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)rFrFmm mm 212mmFrG 17981798年,年,英國(guó)英國(guó)物理學(xué)家物理學(xué)家卡文迪許卡文迪許巧妙地利用巧妙地利用扭秤裝置扭秤裝置,第一次在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)兩個(gè)鉛球間的引力大小第一次在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)兩個(gè)鉛球間的引力大小F F做了精確測(cè)量做了精確測(cè)量和計(jì)算,比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量和計(jì)算,比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量G G的數(shù)值的數(shù)值1122G=6.67 10Nm/kg引力常量通常取引力常量通常取太陽(yáng)與行星間的引力太陽(yáng)與行星間的引力:2MmFGr萬(wàn)有引力的猜想:萬(wàn)有引力的猜想:萬(wàn)有引力的檢驗(yàn):萬(wàn)有引力的檢驗(yàn):推廣:推廣:萬(wàn)有引力定律的檢驗(yàn):萬(wàn)有引力定律的檢驗(yàn):下一課:萬(wàn)有引力理論的成就下一課:萬(wàn)有引力理論的成就萬(wàn)有引力定律的得出萬(wàn)有引力定律的得出:122m mFGr“天上天上”的力與的力與“人間人間”的力是同一種力的力是同一種力月月-地檢驗(yàn)地檢驗(yàn)宇宙中一切物體間都有引力宇宙中一切物體間都有引力引力常量引力常量G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)