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万有引力定律复习本课件将带领大家回顾万有引力定律的知识,并探讨其在物理学中的应用什么是万有引力定律?万有引力定律描述了宇宙中任何两个物体之间相互吸引的力,即它是物理学中的基本定律之一,解释了行星绕恒星运动、月球绕引力地球运动等天文现象万有引力定律历史背景古希腊哲学家开普勒行星运动定
1.
2.12律对天体的运动进行观察和思考,但没有提出明确的理论解释总结了行星绕太阳运动的三条规律,但没有解释其背后的原因牛顿
3.3通过研究苹果落地现象,提出了万有引力定律,解释了开普勒定律牛顿提出万有引力定律的基本思路苹果落地1观察到物体从高处落下月球绕地球运动2推测月球受到地球的引力作用万有引力3提出所有物体之间相互吸引的力万有引力定律的表述任何两个物体之间都存在相互吸引的力,该力的大小与两个物体该力方向沿两物体连线方向,吸引力总是指向对方的中心的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比万有引力定律的特点普遍性基础性重要性适用于任何两个物体之间,无论其大小是解释行星运动、潮汐现象等宇宙现象对物理学和天文学的发展具有重大意义或质量的基础万有引力常数的确定卡文迪许实验实验原理通过测量两个铅球之间的微弱引力,利用扭秤测量微小引力,并根据牛顿确定了万有引力常数的值万有引力定律计算出万有引力常数万有引力作用的例子月球绕地球运动1地球对月球的引力使其保持轨道运动潮汐现象2月球和太阳对地球的引力导致海水涨落苹果落地3地球对苹果的引力使其加速下落万有引力的计算公式公式F=G*m1*m2/r^2F引力大小G万有引力常数、m1m2两个物体的质量r两物体之间的距离引力场的概念任何有质量的物体周围都存在引力场,它描述了物体对其他物体引力场是一个矢量场,每个点都有大小和方向的引力作用引力场的性质无形无色普遍存在叠加性无法直接看到或感受到任何有质量的物体周围都存在引力场多个引力场的叠加,可以用矢量叠加的方式计算引力场强的定义定义1引力场中某一点的引力场强,是指单位质量的物体在该点所受到的引力公式2g=F/m单位3牛顿每千克N/kg引力场的表达方式12场强矢量图等势面用箭头表示各个点的场强大小和方向连接引力场中同一势能的点,形成等势面重力加速度的定义重力加速度是指在地球表面或附近,物体由于地球引力而产生的它是引力场强在地球表面的特殊情况,大小约为
9.8m/s²加速度重力加速度的表达方式公式方向指向地心g=GM/R^2质量与重量的关系质量物体所含物质的多少,是物体本身固有的属性重量物体受到地球引力的力,是引力作用的结果公式G=mg重力加速度的测量引力场势能的定义引力场势能是指物体在引力场中由于位置不同而具有的能量它表示物体克服引力做功的能力引力场势能的计算公式公式Ep=-GMm/rEp引力势能M中心天体的质量m物体的质量r物体到中心天体的距离引力势能曲线及其特点负值无穷远处为零引力势能的值通常为负值,随着当物体距离中心天体无限远时,物体到中心天体的距离增大,势引力势能为零能逐渐减小曲线形状引力势能曲线为双曲线,随着距离增大,曲线逐渐趋近于水平轴引力势能在物理中的应用卫星发射1利用引力势能变化,将卫星送入轨道行星运动2行星在轨道上运动,引力势能和动能相互转化黑洞3黑洞的引力场强到连光都无法逃逸,导致引力势能无限大摆动和卫星运动中的引力作用摆动卫星运动单摆的运动周期与重力加速度有关,引力是摆动产生的原因卫星在轨道上运动,受到地球的引力作用,保持轨道稳定开普勒定律与万有引力定律万有引力定律解释了开普勒行星运动定律的理论基础,说明了行开普勒定律是万有引力定律在行星运动中的具体应用星运动的规律质量大小与引力作用12质量越大质量越小引力越强引力越弱引力场的强度与引力作用场强越强物体受到的引力越大场强越弱物体受到的引力越小万有引力定律的局限性距离太小速度太快当物体距离很小时,万有引力定当物体运动速度接近光速时,万律不再适用有引力定律不再适用强引力场在强引力场中,万有引力定律不再完全准确量子引力理论的发展量子引力理论弦理论试图将万有引力与量子力学结合是目前最具前景的量子引力理论起来,解释宇宙的起源和演化之一,它认为宇宙中的基本粒子都是由微小的弦组成量子引力场理论上认为,引力场也应该具有量子化的性质课堂总结与拓展思考本节课我们回顾了万有引力定律的相关知识,了解了其在物理学除了万有引力定律,还有其他关于引力的理论吗?中的重要地位和应用复习与测试课后请同学们认真复习本节课内容,并完成课后练习题。
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