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教师应依照上图像详细讲解卡文迪许扭称的组成和测量原理.
万有引力定律
1.开普勒第一定律(轨道定律): 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上. 2.开普勒第二定律(面积定律): 对于每一个行星,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等. 3.开普勒第三定律(周期定律): 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等. 开普勒行星运动定律 复习提问 k值与中心天体有关,而与环绕天体无关
什么力来维持行星绕太阳的运动呢?
科学足迹
科学足迹 胡克(1635-1703) 哈雷(1635-1703) 受到了太阳对它的引力,证明了如果行星的轨道是圆形的,其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比,但没法证明在椭圆轨道规律也成立。
如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比,则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。
引导探究:逻辑思维与文字运算 ①建立模型,温故探新 ②数学推导,总结规律 ③科学推想,形成等式 ? ④实验验证,形成概念
地球对苹果的引力 地球对月球的引力 ?
若把这个物体移到月球轨道的高度,所受重力与其质量的比值即那个地方的重力加速度应该很小,假设与月球的向心加速度之值相等。 又因月心到地心的距离为地球半径的60倍(当时已有可靠的天文观测数据)。 牛顿又根据月球的周期和轨道半径,计算出了月球围绕地球做圆周运动的向心加速度为: 两个结果非常接近。这一发现为牛顿发现万有引力定律提供了有力的论据,即地球对地面物体的引力与天体间的引力性质相同,遵循同一规律。 于是他把此规律推广到自然界中任意两个物体间,即具有划时代意义的万有引力定律。 ●“月—地”检验
万有引力定律--具体内容 ⑴内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大 小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距 离的二次方成反比。 ⑵公式: ⑶各物理量的含义: ① F-牛顿(N);m-千克(kg) ② r 的含义:较远时 可 视 为 质 点 的 两 个物体间的距离; 较近时质量分布均匀的球体的球心间的距离。 其单位为:米(m) 该常量实在是太小了 以至其测量比万有引力定律的发现晚一百多年! 1687年到1798年(英国物理学家卡文迪许) 常见物体间的万有引力我们是难以感觉得到的。
1.卡文迪许扭称的测量方法 2.测定引力常量的重要意义 (1)证明了万有引力的存在. (2)“开创了测量弱力的新时代” 。 (3)使得万有引力定律有了真正的实用价值,可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等.
也正是因为如此,这个定律才称为万有引力定律。只不过一般物体的质量比较小,引力也非常小,我们不易感觉到而已。难怪万有引力定律于1687年问世,其中的恒量在100多年后的1798年才被测定。 到目前为止,人们发现自然界中的基本相互作用只有四种:万有引力作用、库仑力作用、原子核内的强作用和弱作用。前两种作用的规律是类似的: 万有引力定律--具体内容 万有引力定律--理 解 ⑴任何两个物体之间都存在引力。 ⑵万有引力定律公式严格来说,只适用于质点间的相互作用其中的 r,其含义是两个质点间的距离。 万有引力定律--重要意义 ⑴是17世纪自然科学最伟大的成果之一。 它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。 它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。 ⑵在科学文化发展史上起到了积极的推动作用,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心,人们有能力理解天地间的各种事物。 ⑶两个质量分布均匀的球体间的相互作用,也可用万有引力定律进行计算,r为两球心间的距离。
●巩固练习 D 2.25 D
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