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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,5.2,萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的,學(xué)習(xí)目標(biāo),1,理解萬有引力定律的含義及其適用條件。,3,了解發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路與歷程。,2,理解太陽與行星間的引力推導(dǎo)和月,-,地檢驗(yàn)的方法，重新,”,發(fā)現(xiàn),”,萬有引力定律,4,記住引力常量,G,并理解其內(nèi)涵。,什么力來維持行星繞太陽的運(yùn)動呢？,什么力來維持行星繞太陽的運(yùn)動呢？,一、發(fā)現(xiàn)萬有引力的過程,1,關(guān)于行星運(yùn)動原因的猜想,太陽有一種力,支配著行星的運(yùn)動,吉爾伯特,開普勒,笛卡兒,布利奧,行星是靠太陽發(fā)出的,磁力,維持繞日運(yùn)動的。,“,漩渦,”,帶動行星的運(yùn)動,
2、胡克、雷恩、哈雷,首先提出,平方反比,假設(shè)。,對,引力與距離平方成反比的猜想,做出了重要貢獻(xiàn),（,1,）牛頓是如何提出,萬有,引力的概念的？,2,2,站在巨人肩上的牛頓,一、發(fā)現(xiàn)萬有引力的過程,什么力量使月球環(huán)繞地球？,什么力量使行星環(huán)繞太陽？,“天上”的力和“地上”的力可能同一種性質(zhì)？,牛頓大膽的猜想 “月地檢”驗(yàn)證,牛頓指出：,“,我們必須普遍地承認(rèn)，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互的引力的原理,”,這是牛頓第一次提出“,萬有引力,”這一概念,一、發(fā)現(xiàn)萬有引力的過程,特例 一般,推廣,（,2,）解決引力問題的困難及牛頓的解決方法,前進(jìn)道路上的困難,牛頓的解決方法,困難之一：,無,數(shù)學(xué)工
3、具,解決,曲線,運(yùn)動問題。,困難之二：,缺乏,理論上的,工具,計算天體各部分對行星產(chǎn)生的,力,的總效果。,困難之三：,眾多,天體的引力,相互干擾,問題,無法解決,一、發(fā)現(xiàn)萬有引力的過程,2,站在,巨人,肩上的牛頓,微積分,方法，解決了變速運(yùn)動的問題,運(yùn)用理想化模型,質(zhì)點(diǎn),的概念，最終把龐大天體的質(zhì)量集中于球心,忽略其他天體的作用,，只考慮太陽對行星的作用,合理的簡化使他能直達(dá)問題的本質(zhì),3.,太陽與行星間的引力的推導(dǎo),一、發(fā)現(xiàn)萬有引力的過程,（,1,）,太陽對行星的引力,設(shè),行星的質(zhì)量為,m,，速度為,v,，行星到太陽的距離為,r,，則行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的向心力由太陽對行星的引力來提供,
4、、,天文觀測難以直接得到行星的速度,v,，但可以得到行星的公轉(zhuǎn)周期,T,代入,有,得,（,1),太陽對行星的引力,、,根據(jù)開普勒第三定律,即,所以,代入,（,1,）,太陽對行星的引力,太陽對行星的引力,即,（,1,）,太陽對行星的引力,結(jié)論：,太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。,（,2,）,行星對太陽的引力,如何,根據(jù)牛頓第三定律得出行星對太陽的引力,F,/,應(yīng)該與太陽的質(zhì)量,M,成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比,?,(3),太陽與行星間的引力,概括起來有,G,比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān),則太陽與行星間的引力大小為,方向：沿著太陽和行星的
5、連線,小結(jié),問題：,這個規(guī)律是萬有引力定律嗎,上,式來源于開普勒定律，因此它只適用于行星與太陽之間的力，還不是萬有引力定律，牛頓從這里又向前走了一大步，分析論證了拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動的力，與拉著蘋果下落的力，以及太陽與地球、眾行星之間的作用力真的是同一種力，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律！,小 結(jié),（,1,）太陽對行星的引力：太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量,m,成正比，與太陽到行星間的距離,r,的二次方成反比,(2),行星對太陽的引力：與太陽的質(zhì)量,M,成正比，與行星到太陽的距離,r,的二次方成反比,(3),太陽與行星間的引力：與太陽的質(zhì)量,M,、行星的質(zhì)量,m,成正比，與兩者距離的二次方成反比,
6、（,1,）,G,是比例系數(shù)，與行星、太陽均無關(guān),（,2,）引力的方向沿太陽和行星的連線,軌道半徑,4.,月,-,地檢驗(yàn),(3),檢驗(yàn)的過程：,理論分析,：設(shè)地球半徑為,r,地,，地球和月球間距離為,r,地月,4.,月,-,地檢驗(yàn),天文觀測：,(4),檢驗(yàn)的結(jié)果,：,地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，遵從相同的規(guī)律。,4.,月,-,地檢驗(yàn),（,3,）檢驗(yàn)的過程,吸引,連線上,正比,二次方,卡文迪許,6.6710,11,二、萬有引力定律,(4),條件：兩個質(zhì)點(diǎn)之間,例,2,(,萬有引力的發(fā)現(xiàn)過程,),在物理學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)關(guān)于科學(xué)家和
7、他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是,(,),A,開普勒進(jìn)行了,“,月,地檢驗(yàn),”,，得出天上和地下的物體都遵從萬有引力,定律的結(jié)論,B,哥白尼提出,“,日心說,”,，發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運(yùn)動的規(guī)律,C,第谷通過對天體運(yùn)動的長期觀察，發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三定律,D,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,小結(jié),一、,萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程,應(yīng)用,牛頓運(yùn)動定律,和,開普勒定律,開普勒定量對太陽與行星間的引力的推導(dǎo)和月,-,地檢驗(yàn)得到,“,天上,”,的力與,“,人間,”,的力遵從,相同的規(guī)律,！,二、,萬有引力定律,：,自然界中,任何,兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次
8、方成反比。,我,不知道在別人看來，我是什么樣的人；但在我自己看來，我不過就象是一個在海濱玩耍的小孩，為不時發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。,牛頓,課后資源,牛頓,(1643,1727),英國,著名的,物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,和,天文學(xué)家,，是十七世紀(jì)最偉大的科學(xué)巨匠。牛頓一生對科學(xué)事業(yè)所做的貢獻(xiàn)，遍及物理學(xué)、數(shù)學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域。,物理學(xué)方面,最主要的成就，是,創(chuàng)立了經(jīng)典力學(xué)的基本體系，從而成,就,了物理學(xué)史上第一次大綜合。,對于光學(xué)，牛頓致力于光的顏色和光的本性的研究，也作出了重大貢獻(xiàn)。,數(shù)學(xué)方面,總結(jié)和發(fā)展了前人的工作，,提出了,“,流數(shù)法,”,，建立了二項(xiàng)式定理，創(chuàng)立了微積分,。,天文學(xué)方面,牛頓發(fā)現(xiàn)了,萬有引力定律,，創(chuàng)制了,反射望遠(yuǎn)鏡,，并且用它初步觀察到了行星運(yùn)動的規(guī)律。牛頓在17世紀(jì)70年代設(shè)計的望遠(yuǎn)鏡。它一般被稱為反射望遠(yuǎn)鏡，效果遠(yuǎn)優(yōu)于伽利略所設(shè)計的著名的折射望遠(yuǎn)鏡。,什么力來維持行星繞太陽的運(yùn)動呢？,
(精品)2、萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)
