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做圆周运动4地面上物体受到的力与上述力相同吗5根据以上四个问题的探究你有何猜想教师提出问题后让学生自由讨论交流明确:1太阳对行星的引力使得行星保持在绕太阳运行的轨道上2月球、地球也是天体运动情况与太阳和行星类似因此猜想是地球对月球的吸引使月球保持在绕地球运行的轨道上3人造卫星绕地球运动与月球类似也应是地球对人造卫星的引力使人造卫星保持在绕地球运行的轨道上4地面上的物体之所以落回来是因为受到重力的作用在高山上也是如此说明重力必定延伸到很远的地方5由以上可猜想“天上”的力与“人间”的力应属于同一种性质的力。讨论交流
由上述问题的探究我们得出了猜想:“天上”的力与“人间”的力相同,我们能否将其作为一个结论呢?讨论:探究上述问题时我们运用了类比的方法得出了猜想,猜想是否正确需要进行检验,因此不能把它作为结论课件展示:牛顿的设想:苹果不离开地球,是否也是由于地球对苹果的引力造成的?地球对苹果的引力和太阳对行星的引力是否根本就是同一种力呢?若真是这样,物体离地面越远,其受到地球的引力就应该越小可是地面上的物体距地面很远时如在高山上似乎重力没有明显地减弱是物体离地面还不够远吗这样的高度比起天体之间的距离来真的不算远再往远处设想如果物体延伸到月球那样远物体是否也会像月球那样围绕地球运动地球对月球的力、地球对地面上物体的力、太阳对行星的力也许真是同一种力一、月地检验问题探究1月地检验的目的是什么2月地检验的验证原理是怎样的3如何进行验证学生交流讨论回答上述三个问题在学生回答问题的过程中教师进行引导、总结明确:1目的验证“天上”的力与“人间”的力是同一种性质的力2原理假定上述猜想成立即维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力同
f样遵从“平方反比”律,那么,由于月球轨道半径约为地球半径(苹果到地心的距离)的60倍,所以月球轨道上一个物体受到的引力,比它在地面附近时受到的引力要小,前者只有后者的1602根据牛顿第二定律物体在月球轨道上运动时的加速度月球公转的向心加速度也就应该是它在地面附近下落时的加速度自由落体加速度的16023验证根据验证原理若“天上”“人间”是同种性质的力,由“平方反比”律及地球表面的重力加速度,可求得月球表面的重力加速度
根据人们观测到的月球绕地球运动的周期及月地间的距离可运用公式ar求得月球表面的重力加速度
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