2022-2023年鲁科版(2019)新教材高中物理必修2 第4章万有引力定律及航天第1节天地力的综合：万有引力定律课件

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万有引力定律Newton’s Law of Universal Gravitation_____________________________________________代表人物：托勒密观点：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。时间：公元２世纪代表人物：哥白尼观点：太阳才是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都在围绕太阳做匀速圆周运动。例证：1609年，伽利略发明了望远镜，他发现了围绕木星转动的卫星，进一步表明地球不是所有天体运动的中心。(1)天才观测家：　第谷·布拉赫(2)真理超出期望: 　　开普勒　　所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。椭圆：平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数（大于|F1F2|）的点的轨迹叫做椭圆，这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做焦距。半长轴：|OA1|= |OA2|　半短轴：|OB1|= |OB2|焦点：F1、F2　　　　　　　焦距：|F1F2|F1 F2　　任何一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。你能分析近日点与远日点速率大小关系吗？近日点速率最大，远日点速率最小a：半长轴T：公转周期　　行星绕太阳运行轨道半长轴的立方与其公转周期的平方成正比。比值 k 是由中心天体所决定的。0.00007620.0000762　　1.开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过是中心天体不同，比值 k 不同。　　２.定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，它们每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的，它为万有引力定律的发现奠定了基础。牛顿 (1643—1727)英国著名的物理学家牛顿在前人研究的基础上，凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。八大行星轨道数据表（ d太阳=1.39×106 km ）建立模型　　1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心; 　　2、对某一行星来说，它绕太阳做匀速圆周运动; 　　3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。建立模型　　太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力：科学探究探究1: 太阳对行星的引力F科学探究行星对太阳的引力F′跟太阳的质量M成正比，与轨道半径r的平方成反比.太阳对行星的引力F与受力星体的质量m成正比，与轨道半径r的平方成反比.探究2: 行星对太阳的引力F′【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 由卡文迪许测出1、内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟它们的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。2、数学表达式为： 引力常数的测定——卡文迪许扭秤G=6.67×10－11 N·m2/kg2引力常量的物理意义——它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。【注意】（1）万有引力公式适应于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用（2）r—质点间的距离（或球心距）（3）两个物体之间的万有引力是一对相互作用力（4）自然界的任何两物体之间都存在万有引力万有引力定律：【例题】如图所示是行星m绕恒星M运动的情况示意图，则下列说法正确的是(　　)A．速度最大点是B点B．速度最小点是C点C．m从A到B做减速运动D．m从B到A做减速运动C【例题】地球的质量大约为月球质量的81倍。 一飞行器在地球与月球之间，当月球对它的引力和地球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为　　　。 【答案】9:1mMm0【例题】火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的1/9，那么在地球上50 kg的人，如果在火星上质量是_______，火星表面的重力加速度为______，此人在火星上体重为_____.（取g＝9.8 m/s2） 【答案】50 kg 4.36m/s² 218N