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问题二：天体是一个庞然大物，如果认为任何两物体之间都存在引力，如何计算由天体各部分对行星产生的力的总效果呢?比如，太阳对地球的引力，应该是太阳对地球各部分的引力的总效果。 显示资料：地球的半径为6400km，而太阳与地球之间的距离为1.5×108km。地球的半径远小于日地距离，可以将地球看成是一个质点。 问题三：如果天体间是互相吸引的，那么在众多天体共存的太阳系中，如何解决它们之间的互相干扰问题呢?比如地球受到太阳给它的引力，同时还受到其他行星的引力，还有地球的卫星也会给它引力。怎么解决这个问题呢? 在研究的过程中，我们可以合理简化,抓住主要矛盾忽略次要矛盾，比如研究行星的绕日公转，仅仅考虑太阳对它的引力。 (2)发现过程 我们一起来看看，当初牛顿是怎样得到万有引力定律的。行星的运动近似认为是匀速圆周运动,是万有引力提供了行星作圆周运动所需要的向心力。 根据开普勒第二、第三定律。 根据牛顿第三定律。集体提问：太阳给地球有引力的作用，地球同时也给太阳有引力作用。这是一对什么力?作用力与反作用力。引力作用是相互，地球作用在质量是m 的物体上的引力大小恰好等于质量为m的物体作用在地球的引力。 天体的运动跟地面上物体的运动，有着共同的规律，地球重力，也是随着与地心距离的增大按平方反比例而减弱的，牛顿通过计算证明，由于月球与地球的距离是地球半径的60倍，月球轨道运动的向心加速度应该等于地面上重力加速度的1/3600。这就是著名的月地检验，它跟实际测量的结果符合得相当好。 第四环节概括总结 牛顿在总结了这些规律和前人研究成果的基础上，再通过自己的思考和研究，最终得出： (1)万有引力定律：自然界中任何两个物体之间都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟距离的平方成反比。 公式： 式中的G为引力常量，大小为： ，它的物理意义是：两个1Kg的物体，他们的距离为1米时，他们的万有引力的大小为 。 万有引力定律是在把物体视为质点的基础上推导出来，所以它有它的适用条件：万有引力公式适用于质点间引力大小的计算，若是均匀球体，则r为两球体球心之间的直线距离。 第五环节验证应用 牛顿虽然发现了万有引力定律，却没能在实验室直接验证出万有引力的存在及其规律，人们也没有办法计算出两个物体间万有引力的大小。万有引力定律到底是对还是错? 第四小组：八大行星中，水星、金星、火星和土星都是人眼能直接看到的。人们第一次通过望远镜发现的新行星是天王星。但是人们发现天王星时，其运行轨道与人们用万有引力定律所算出的轨道有偏差。这是为什么呢? 引导学生猜想： (1)万有引力定律是错误的。 (2)天王星外还有一颗未知行星，它对天王星有较大的引力作用。 万有引力定律已被大量的事实所证实，现在我们大家都知道它是自然界普遍的规律。 人们根据猜想(2)，用万有引力定律计算出天王星外的未知天体的轨道半径。果然在所算出的位置人们发现海王星。 总结：发现海王星有什么意义? 一个科学的理论，不但要能说明已知事实，而且要能预言当时不知道的事实。 海王星的发现进一步证明了万有引力定律的正确性。 根据同样方法发现了冥王星。 说明科学理论具有预见性。(举例说明：哈雷慧星的回归，探测矿藏分布等)。 (责任编辑：admin) |