高一物理万有引力定律

地心说——地球是宇宙的中心，它是静止不动的，太阳、月球和其它行星都围绕地球运动。

代表人物：Aristotle、 代表人物：Aristotle、Tolemi

日心说： 日心说 太阳是宇宙的中心，地球、月球和其它行星都围绕太阳公转，并且自转着。

代表人物：Copernieus 、Tycho.Brahe、 Bruno 、Kepler 、Galilei、

类

学 别

说

地心说

日心说

认为地球是宇宙中心， 认为太阳是宇宙中心， 认为地球是宇宙中心，地球不动 认为太阳是宇宙中心，太阳不动 观 点 太阳和行星围绕地球做圆周运动 一切行星绕太阳做匀速圆周运动

布鲁诺、 布鲁诺、哥白尼 、 代表人物 亚里斯多德、 亚里斯多德、托勒密 第谷、开普勒 第谷、

简明、 简明、和谐的自然规律 存在基础 符合经验和宗教观点 数学、 数学、观察的科学依据 本身不够完美， 本身不够完美，难以 困 难 不能解决很多现实问题 解释有关星体运动

德国天文学家开普勒是 日心说的忠实信仰者，对行 星作圆周运动的描述时，发 现与他的导师—丹麦的天文 学家第谷的观察值有8/的误 差，他相信老师的观察是正 确的，从而怀疑火星的轨迹 是否为圆，在观测和核算的 基础上，经过分析提出了开 普勒三定律 。

开普勒定律1、开普勒第一定律(椭圆轨道定律) 开普勒第一定律(椭圆轨道定律)

所有的行星分别在大小不同的椭圆 轨道上围绕太阳运动, 轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆 的一个焦点上. 的一个焦点上.

开普勒第二定律(面积定律) 开普勒第二定律(面积定律)太阳和行星的联线在相等的时间内 扫过相等的面积. 扫过相等的面积.

SAB = SCD = SEK

开普勒第三定律(周期定律) 开普勒第三定律(周期定律)所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次 方跟公转周期的平方的比值都相等. 方跟公转周期的平方的比值都相等. R:表示半长轴b 表示半长轴b

R =k 2 T

3

万有引力定律的发现

科 学 家 对 行 星 运 动 的 各 种 猜 想

苹 果 落 地 的 思 考

牛顿第三定律

F =G

m1m 2 r2

万有引力定律宇宙间任一两个有质量的物体之间都存在相 互吸引力， 互吸引力，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。 积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。

适用条件: 适用条件:

m1m2 F =G 2 r

①质点间的相互作用，r为质心间的距离 质点间的相互作用， 两个质量分布均匀的球体， ②两个质量分布均匀的球体，r为两球心间的距离 11 引力常量G=6.67 G=6.67× ③引力常量G=6.67×10—11N.m2/kg2

卡文迪许实验

对万有引力定律的理解1.万有引力定律的普遍性 万有引力定律不仅存在于星球间, 1.万有引力定律的普遍性:

万有引力定律不仅存在于星球间,任何客观

存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引力 万有引力的相互性: 2.万有引力的相互性:两个相互作用的引力是一对作用力与反作 用力,它们大小相等,方向相反,分别作用于两个物体上. 用力,它们大小相等,方向相反,分别作用于两个物体上. 3.万有引力定律的宏观性:在通常情况下,万有引力非常小, 3.万有引力定律的宏观性:在通常情况下,万有引力非常小,只有 万有引力定律的宏观性 在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间, 在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才 有实际的意义,故在分析地球表面物体的受力时, 有实际的意义,故在分析地球表面物体的受力时,不考虑地面物 体对地球的万有引力, 体对地球的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力 4.万有引力定律的特殊性: 4.万有引力定律的特殊性:两个物体间的万有引力只与它们的质 万有引力定律的特殊性 量有关,与它们间的距离有关, 量有关,与它们间的距离有关,而与所在空间的性质无关

万有引力定律发现的意义1.万有引力定律的发现， 17世纪自然科 1.万有引力定律的发现，是17世纪自然科 万有引力定律的发现 学最伟大的成果之一第一次揭示了自然界 中一种基本相互作用的规律， 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. 自然的历史上树立了一座里程碑. 2.万有引力定律的发现, 2.万有引力定律的发现,在文化发展史上也 万有引力定律的发现 有重要的意义. 有重要的意义. 人们有能力理解天地间的各 种事物.这种信心解放了人们的思想， 种事物.这种信心解放了人们的思想，在科 学文化的发展上起到了积极的推动作用. 学文化的发展上起到了积极的推动作用.

万有引力。 万有引力。

物体A 物体A受到地球的万有引 方向指向地心O 力F,方向指向地心O。 A r F1 由于地球的自转， 由于地球的自转，地球 Fθ 上的物体随之做圆周 F2 运动， 运动，所需要的向心 R 力F1是由万有引力的 分力提供的， 分力提供的，F1=mω2r. 它的另一个分力F 它的另一个分力F2就是物体 的重力。 的重力。只有当物体在两极时重力才等于 万有引力， 万有引力，在地球的其它地方重力均小于

重力与万有引力