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牛顿与万有引力与光的故事

时间：2022-12-25 07:39:34 其他范文收藏本文下载本文

牛顿与万有引力与光的故事（精选5篇）由网友“盼盼☞penny”投稿提供，下面小编为大家整理后的牛顿与万有引力与光的故事，希望大家喜欢!

牛顿与万有引力与光的故事

篇1：牛顿与万有引力与光的故事

牛顿与万有引力与光的故事

牛顿二十三岁时，鼠疫流行于伦敦。剑桥大学为预防学生受传染，通告学生休学回家避疫，学校暂时关闭。牛顿回到故乡林肯郡乡下。在乡下度过的休学日子里，他从没间断过学习和研究。万有引力、微积分、光的分析等发明的基础工作，都是这个期间完成的。

那时，乡下的孩子是常常用投石器打几个转转之后，把石抛得很远。他们还可以把一桶牛奶用力从头上转过，而牛奶不掉下来。

这些事实使他怀疑起来：什么力量使投石器里面的石头，以及水桶里的牛奶不掉下来呢？对于这个问题，他曾想到刻卜勒和伽利略的'思想。他从浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，广寒的月球，直至庞大的地球，进而想到这些庞然大物之间力的相互作用。这时，牛顿一头扎进引力的计算和验证中了。牛顿计划用这个原理验证太阳系各行星的行动规律。他首先推求月球距

地球的距离，由于引用的资料数据不正确，计算的结果错了。因为依理推算月球围绕地球转，每分钟的向心加速度应是十六英尺，但据推算仅得十三点九英尺。在失败的困境中，牛顿毫不灰心和气馁，反而以更大的努力进行辛勤地研究。整整经过了七个春秋寒暑，到三十岁时终于把举世闻名的万有引力定律全面证明出来，奠定了理论天文学、天体力学的基础。

这时期牛顿还对光学进行了研究，发现了颜色的根源。一次，他在用自制望远镜观察天体时，无论怎样调整镜片，视点总是不清楚。他想，这可能与光线的折光有关。接着就实验起来。他在暗室的窗户上留一个小圆孔用来透光，在室内窗孔后放一个三棱镜，在三棱镜后挂好白屏接受通过三棱镜折进的光。结果，大出意外，牛顿惊异地看到，白屏上所接受的折光呈椭圆形，两端现出多彩的颜色来。

对这个奇异的现象，牛顿进行了深入的思考。得知光受折射后，太阳的白光散为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。因此，白光（阳光）是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光线汇合而成。自然界雨后天晴，阳光经过天空中余围的雨滴的折射、反射，形成五彩缤纷的虹霓，正是这个道理。

经过进一步研究，牛顿指出世界万物所以有颜色，并非其自身有颜色。太阳普照万物，各物体只吸收它所接受的颜色，而将它所不能接受的颜色反射出来。这反射出来的颜色就是人们见到的各种物体的颜色。这一学说准确地道出颜色的根源，世界上自古以来所出现的各种颜色学说都被它所推翻。

篇2：牛顿与苹果的故事

牛顿与苹果的故事

版本一：

少年时代的牛顿发现苹果落地。牛顿，1642年12月25日生于英国林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭。12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时，就表现了对实验和机械发明的浓厚兴趣，自己动手制作了水钟、风磨和日晷等。苹果落地引起他的注意是偶然的。一个炎热的中午，小牛顿在他母亲的农场里休息，正在这时，一个熟透了的苹果落下来，这个苹果不偏不倚，正好打在牛顿头上。牛顿想：苹果为什么不向上跑而向下落呢？他问他的妈妈，他妈妈也不能解释。大凡科学家都保留一颗童心，牛顿更不例外，当他长大成了物理学家后，他联想到了少年的“苹果落地”故事，可能是地球某种力量吸引了苹果掉下来。于是，牛顿发现了万有引力。

版本二：

青年时期的牛顿发现苹果落地。中世纪的1347—1345年间，欧洲爆发的“黑死病”夺取了近四分之一的欧洲人口，3后，黑死病卷土重来，欧洲紧急疏散城市人口。正在剑桥大学三一学院读书的牛顿回到了他出生的'家乡林肯郡的小村庄。为了排遣心中的苦闷，他经常到他父亲的庄园里读书和散步，有一天，一颗苹果从他经常散步的苹果树上落下来，引起了他的思考，苹果为什么会落地呢？他怎么不朝天上去呢？很定是有什么力在牵引着它。在苹果落地的启发下，他发现了万有引力。这大约是1666年的事情。

篇3：万有引力R与r的区别

万有引力

万有引力定律是物体间相互作用的`一条定律，1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比。假设用m1、m2表示两个物体的质量，r表示它们间的距离，则物体间相互吸引力为F=(Gm1m2)/r^2，G称为万有引力常数。

篇4：《万有引力与航天》教学反思

《万有引力与航天》教学反思

物理教学的过程要有科学性、严谨性、条理性。在日常教学中要遵循这一原则，但有时我们自认为给学生讲清楚了，但在学生的理解总是显的似是而非模棱两可，看似懂了，实际上却是错的。这需要老师对学生拨开迷雾，寻找光明的道路。在物理教学过程中，我最近就遇到了这样的问题。

在必修②第六章万有引力定律与航天的教学中，学习万有引力定律、天体的运动、卫星运动。对于这些运动，我们都可近似认为是匀速圆周运动，实际上是前面一章匀速圆周运动的延续。研究圆周运动的重点是知道向心力的来源。某一天体围绕中心天体做匀速圆周运动时，向心力由万有引力提供，这一点是这章教学中的主线。而在第五节宇宙航行教学中推导第一宇宙速度时：设地球的质量m，卫星的质量m，卫星运动速度v，卫星的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有：得，对于地面附近的人造卫星，可近似认为到轨道半径等于地球半径，即r=R，将地球质量m=5.98ⅹ1024kg和地球半径R=6.4ⅹ106m带入解得V=7.9km/s，这就是人造卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，称为第一宇宙速度，也称为环绕速度。

在课堂教学中，我根据以上分析后，问学生懂了没有？他们都都说懂了。为了巩固知识，要求学生完成课堂练习：现代宇宙学理论告诉我们，恒星在演变的.过程中，会形成一种密度很大的天体，成为白矮星或中子星，1m3的中子星物质的质量为1.5×1017kg。若某一中子星半径为10km，求此中子星的第一宇宙速度？

大约5分钟后，我叫了学生到黑板上演算，其他的学生在下面演算，课时发现不少学生无从下手。还有一些学生写了一堆公式，不着边际。为什么有这种情况？我反思自己教学中存在的问题：首先，目标落实不到位。没有充分体会体现新课程的三维目标。其次，教学过于死板，缺少让学生参与的机会，总是自己讲的多，学生参与的少。第三，不能根据学生的实际情况，由于学生缺乏空间想象能力、知识迁移的能力，如果不设置梯子，让学生们去爬，怎能不摔跟头？对于新知识应该循序渐进，由简入繁。

篇5：高中物理万有引力与航天知识点

一、选择题(每小题中至少有一个答案是符合题意的)

1.下列说法正确的是( )

A.行星绕太阳的椭圆轨道可近似地看作圆轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力

B.太阳对行星引力大于行星对太阳引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转

C.万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体

D.太阳与行星间的引力、行星与卫星间的引力、地面上物体所受重力，这些力的性质和规律都相同

2.关于万有引力的说法正确的是( )

A.万有引力只有在天体与天体之间才能明显地表现出来

B.一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万有引力几乎可以忽略

C.地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力

D.地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近

3.一星球密度和地球密度相同，它的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，则该星球质量是地球质量的(忽略地球、星球的自转)( )

A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍

4.若已知某行星绕太阳公转的半径为，公转周期为，万有引力常量为，则由此可求出( )

A. 某行星的质量 B.太阳的质量 C. 某行星的密度 D.太阳的密度

5.宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )

A.3年 B.9年 C.27年 D.81年

6.近地卫星线速度为7.9km/s，已知月球质量是地球质量的1/81，地球半径是月球半径的3.8倍，则在月球上发射“近月卫星”的环绕速度约为( )

A.1.0 km/s B.1.7 km/s C.2.0 km/s D.1.5 km/s

7.由于空气微弱阻力的作用，人造卫星缓慢地靠近地球，则( )

A.卫星运动速率减小 B.卫星运动速率增大

C.卫星运行周期变小 D.卫星的向心加速度变大

8.同步卫星离地球球心的距离为r，运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R。则( )

A.a1:a2=r:R

B. a1:a2=R2:r2

C.v1:v2=R2:r2

二、填空题

9.某物体在地球表面上受到地球对它的引力大小为960N，为使此物体受到的引力减至60N，物体距地面的高度应为_____。(为地球的半径)

10.一物体在一星球表面时受到的吸引力为在地球表面所受吸引力的倍，该星球半径是地球半径的倍。若该星球和地球的质量分布都是均匀的，则该星球的密度是地球密度的_________倍。

11.两颗人造地球卫星，它们的质量之比，它们的轨道半径之比，那么它们所受的向心力之比__________;它们的角速度之比____________.

12.若已知某行星的平均密度为，引力常量为，那么在该行星表面附近运动的人造卫星的角速度大小为____________.

三、解答题

13.对某行星的一颗卫星进行观测，已知运行的轨迹是半径为的圆周，周期为，求：(1)该行星的质量;(2)测得行星的半径为卫星轨道半径的1/10，则此行星表面重力加速度为多大?

14.在地球某处海平面上测得物体自由下落高度所需的时间为，到某高山顶测得物体自由落体下落相同高度所需时间增加了，已知地球半径为，求山的高度。

15.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径r=2R0(R0为地球半径)，卫星的运

转方向与地球的自转方向相同，设地球自转的角速度为ω0，若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它再次通过该建筑物上方所需时间。

16. 2005年10月12日，“神舟”六号飞船成功发射，13日16时33分左右，费俊龙在船舱里做“翻筋斗”的游戏。有报道说，“传说孙悟空一个筋斗十万八千里，而费俊龙在3min里翻了4个筋斗，一个筋斗351km”据此报道求出“神舟”六号在太空预定轨道上运行时，距地面的高度与地球半径之比。(已知地球半径为6400km，g取10m/s2，结果保留两位有效数字)

17.两颗卫星在同一轨道平面沿同方向绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面的高度为3R，则：

(1)a、b两卫星的周期之比Ta:Tb是多少?

(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方，则a至少经过多少个周期两卫星相距最远?

18.1789年英国物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度.根据你学过的知识，你能否知道地球密度的大小.