单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,横县百合完全中学,韦衍虎,7.2,万有引力定律,横县百合完全中学韦衍虎7.2万有引力定律,1,问题导入,各行星都围绕着太阳运行，说明太阳与行星之间的引力是使行星如此运动的主要原因。引力的大小和方向能确定吗？,F,引,匀速圆周运动,问题导入 各行星都围绕着太阳运行，说明太阳与行星,2,开普勒,伽利略,笛卡尔,是什么力量使行星绕太阳运动？,开普勒伽利略笛卡尔是什么力量使行星绕太阳运动？,3,胡克,（牛顿的领导）,牛顿,使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该就是太阳对它的引力。,这个引力的表达式是怎样的呢？,胡克牛顿 使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭,4,一、行星与太阳间的引力,太阳,行星,r,F,引,椭圆运动,匀速圆周运动,受力分析的合力,=,运动分析得来的力,太阳对行星的吸引力，提供向心力。,一、行星与太阳间的引力太阳行星rF引椭圆运动匀速圆周运动受力,5,天文观测难以直接得到行星运动的速度,v,，但可得到行星公转的周期,T,，它们之间的关系为,代入 上式可得到,由开普勒第三定律可知,于是向心力的表达式可变为,天文观测难以直接得到行星运动的速度v，但可得到,6,行星,太阳,M,r,F,引,匀速圆周运动,行星与,太阳间的引力,式中量,G,与太阳、行星都没有关系,方向：沿着二者的连线,行星太阳MrF引匀速圆周运动行星与太阳间的引力式中量G与太阳,7,地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用力是同一种性质的力吗？这种力与地球对树上苹果的吸引力也是同一种性质的力吗?,牛顿的猜想：,地上的力：重力,mg,天上的力：,它们是同一种力，即,天上人间都一样,地球绕太阳运动，月球绕地球运动，它们之间的作用,8,二、月,地检验,假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是同一种力，它们的表达式也应该满足,牛顿第二定律,F=ma,月球绕地球做圆周运动的向心加速度：,同理：苹果自由落体加速度：,r,R,联立,得：,二、月地检验 假设地球与月球间的作用力和太阳与行,9,在牛顿时代，已知自由落体加速度,g,为,9.8 m/s,2,月球中心距离地球中心的距离为,3.8,10,8,m,月球公转周期为,27.3 d,约,2.36,10,6,s,。根据这些数据，能否验证前面的假设？,代入数据得：,a,苹,=g=9.8 m/s,2,联立,得：,天上人间确实都一样,在牛顿时代，已知自由落体加速度g为9.8 m/,10,牛顿的思考,既然太阳行星间、地球月球间、地球物体间有引力，那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢？,牛顿的思考 既然太阳行星间、地球月球间、地球物体间有引,11,二、教学方法,Ek：光电子的最大初动能,(1)氢原子的能级图(如图所示),(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关,对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多,(2)若已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转的影响，请推导出地球质量及地球平均密度的表达式,考点二动量守恒定律与碰撞,(3)影响因素：由原子核内部因素决定，跟原子所处的物理化学状态无关,h：光电子的能量,若uvc时，uc，从而证明了光速是速度的极限，也反证了光速不变原理,1能用速度描述物体的运动,三、万有引力定律,自然界中,任何两个物体,都相互吸引，引力的大小与物体的,质量,m,1,和,m,2,的乘积,成,正比,，与它们之间,距离,r,的二次方,成,反比,。,【,说明,】,G,为引力常数，,单位,Nm,2,/kg,2,m,1,和,m,2,表示两个物体的质量，,r,表示他们的距离,性质：,普遍性,、相互性,、独立性,F,E,0,二、教学方法三、万有引力定律 自然界中任何两个物体,12,适用于两个质点或者两个匀质球体之间。,对于两个质点，,r,指两个质点之间的距离,对于两个匀质球体，,r,指两球心之间的距离,万有引力定律的适用条件,特别：当两物体距离,r,趋于为零时，,F,万,并不是趋于无穷大，因为,r,趋于,0,时，万有引力公式不在适用。,r,F,r,F,适用于两个质点或者两个匀质球体之间。对于两个质点，r指两个,13,例,1:,下面关于万有引力的说法中正确的是（）,A,、万有引力是普遍存在于宇宙中所有具有质量的物体之间的相互作用,B,、重力和万有引力是两种不同性质的力,C,、两个物体间的万有引力，质量大的物体引力较大,D,、当两物体间距为零时，万有引力将无穷大,A,课堂练习,解题提示：万有引力定律具有普遍性，两物体间的万有引力是作用力与反作用力，当距离很近时物体就不能当做质点。,例1:下面关于万有引力的说法中正确的是（）A课堂练习,14,例,2:,如图所示，,r,虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为,m,1,与,m,2,，则两球间万有引力的大小为,(),r,1,r,r,2,D,课堂练习,例2:如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略,15,四、引力常量,G,=6.6710,11,Nm,2,/kg,2,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。,英国物理学家,卡文迪许,用著名的,扭称实验,比较准确的得出了,G,的数值。,G,通常取,人们又测量了多种物体间的引力，所得结果均相同，引力常量的,普适性,成了万有引力定律,正确性,的有力证据。,四、引力常量G=6.671011 Nm2/kg2,16,一个篮球的质量为,0.6 kg,它所受的重力有多大？试估算操场上相距,0.5 m,的两个篮球之间的万有引力。,G=mg=0.69.8N=5.88N,r=12.3cm,根据万有引力：,这样小的力我们是无法察觉的，所以我们通常分析物体受力时不需要考虑物体间的万有引力。,一个篮球的质量为0.6 kg,它所受的重力有多,17,拓展学习,引力常量的测量,我国华中科技大学引力中心团队在引力常量的测量中作出了 突出贡献，于20,1,8年得到了当时最精确的引力常量G的值。,拓展学习引力常量的测量 我国华中科技大学引力中心团,18,科学漫步,牛顿的科学生涯,牛顿于1684年810月先后写了论运动论物体在均匀介质中的运动，1687年出 版了自然哲学的数学原理,1704年出版了光学，在科学方法上，他以培根的实验归纳方法为基础，又吸收了笛卡儿的数学演绎体系，形成了比较全面的科学方法。,科学漫步牛顿的科学生涯 牛顿于1684年810,19,课堂小结,自然界中,任何两个物体,都相互吸引，引力的大小与物体的,质量,m,1,和,m,2,的乘积,成,正比,，与它们之间,距离,r,的二次方,成,反比,。,G,为引力常数，,单位,Nm,2,/kg,2,m,1,和,m,2,表示两个物体的质量，,r,表示他们的距离。,性质：普遍性、相互性、独立性,三、万有引力定律,一、行星与太阳间的引力,二、月,地检验,课堂小结 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与,20,教学过程：,爱因斯坦质能方程Emc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小m，这就是质量亏损由质量亏损可求出释放的核能Emc2.,(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)；,(3)实例：喷气式飞机、火箭、人船模型等,1、眼球的结构。,(1)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当,核力是短程力，作用范围在1.51015 m之内；,这节教材充分体现了新的课程标准“从生活走向物理，从物理走向社会”这一发展的理念。,17(10分)如图所示，A是地球的同步卫星，另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地球表面的高度为h，已知地球半径为R，地球自转角速度为0，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心,（3）分析与论证,根据MgR2G，MM地gR2GGg地R2地64.,二、计算题(共6小题，共52分),2动量守恒定律的表达式：,AZXAZ1Y01e衰变实质2个质子和2个中子,最大初动能：EkmeUc,(1)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当,猜想A：在同一深度，液体内部向各个方向都有压强，且向各个方向的压强相等；,教具：多媒体,眼睛看物原理既是本节课的重点也是本节课的难点，而且还是学习近视眼、远视眼的矫正的基础。所以我计划先引导学生回顾前面所学知识：凸透镜中间越厚，对光线的偏折能力越强，会聚能力越强；在透镜位置不变时，光源的位置发生改变，像的位置也发生改变。,1放不放光电子，看入射光的最低频率,五、核力、结合能、质量亏损、核反应,师它们做机械运动的情况有没有什么区别呢?,根据教材安排，本节课分五大部分进行：眼球的构造；眼睛看物原理；近视眼的成因及其矫正；远视眼的成因及其矫正；介绍有关眼保健知识，进行用眼卫生教育。眼睛看物原理、近视眼的成因和矫正是本节课的重难点，所以我重点把这两部分的教学设计进行详细阐述。从人文关怀的角度看，现在学生的近视率越来越高，保护我们的眼睛已经刻不容缓，所以也应该把介绍有关眼保健知识，进行用眼卫生教育作为本节课的重点。,(1)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平行且间距适当,四、引力常量,G,=6.6710,11,Nm,2,/kg,2,卡文迪许,用著名的,扭称实验,比较准确的得出了,G,的数值：,适用于两个质点或者两个匀质球体之间,a.,对于两个质点，,r,指两个质点之间的距离,b.,对于两个匀质球体，,r,指两球心之间的距离,特别：当两物体距离,r,趋于为零时，,F,万,并不是趋于无穷大。因为,r,趋于,0,时，万有引力公式不在适用。,教学过程：根据MgR2G，MM地gR2GGg地R2地,21,