1.了解牛頓推導(dǎo)太陽(yáng)與行星引力的思維方法2．理解萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)思路和過(guò)程，知道地球上的重物下落與天體運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性。3．理解并掌握萬(wàn)有引力定律及其適用范圍4．會(huì)用萬(wàn)有引力定律解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問(wèn)題，知道萬(wàn)有引力定律公式中r的物理意義，了解引力常量G的測(cè)量在科學(xué)歷史上的重大意義。
開普勒第一定律——軌道定律
所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)是在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上;
對(duì)每個(gè)行星來(lái)說(shuō)，行星和太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等;
開普勒第三定律——周期定律
所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比相等。
開普勒第二定律——面積定律
是什么力支配著行星繞著太陽(yáng)做如此和諧而有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)呢？
行星的運(yùn)動(dòng)是太陽(yáng)吸引的緣故，并且力的大小與到太陽(yáng)距離的平方成反比。
在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。
一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)。
牛頓在前人對(duì)慣性研究的基礎(chǔ)上，開始思考“物體怎樣才會(huì)不沿直線運(yùn)動(dòng)”，他的回答是：以任何方式改變速度，都需要力。行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要指向圓心的力，這個(gè)力應(yīng)該就是太陽(yáng)對(duì)它的引力。
行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不了解橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡(jiǎn)化成什么運(yùn)動(dòng)呢？
行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力由什么力來(lái)提供做向心力？ 這個(gè)力的方向怎么樣？
二、行星與太陽(yáng)間的引力
行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到一個(gè)指向圓心（太陽(yáng)）的引力，正是這個(gè)力提供了勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，由此可推知太陽(yáng)與行星間引力的方向沿著二者的連線。
太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供作為向心力，那這個(gè)力大小有什么樣定量關(guān)系？
設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，軌道半徑為r，行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v，周期為T。
既然太陽(yáng)對(duì)行星有引力，那么行星對(duì)太陽(yáng)有引力？它有怎么樣定量的關(guān)系？
1.牛頓的思考： 地球?qū)υ虑虻囊?、地球?qū)Φ孛嫔衔矬w的引力若為同一種力，其大小的表達(dá)式滿足
2．檢驗(yàn)過(guò)程：【理論分析】　對(duì)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由 和a月＝ ，可得：
對(duì)蘋果自由落體，由 和a蘋＝ 得：a蘋＝______由r＝60R，可得：a蘋/a月)＝______
【事實(shí)檢驗(yàn)】請(qǐng)根據(jù)天文觀測(cè)數(shù)據(jù)（事實(shí)）計(jì)算月球所在處的向心加速度：
當(dāng)時(shí)，已能準(zhǔn)確測(cè)量的量有：（即事實(shí)）地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2，地球半徑： R = 6.4×106m，月亮的公轉(zhuǎn)周期：T =27.3天≈2.36×106s，月亮軌道半徑： r =3.8×108m≈ 60R
兩者十分接近，為牛頓的假想提供了有力的事實(shí)根據(jù)。 月——地檢驗(yàn)表明：地面物體所受地球的引力，與月球所受地球的引力，是同一種性質(zhì)的力。
1.內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比、與它們之間距離r 的二次方成反比。
（1）兩質(zhì)點(diǎn)間（兩物體間距遠(yuǎn)大于物體的線度） （2）兩均質(zhì)球體間（r 為兩球球心間的距離）
4.對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解：
(1)普遍性：它存在于宇宙中任何客觀存在的兩個(gè)物體之間。(2)相互性：任何兩物體間的相互引力，都是一對(duì)作用力和反作用力， 符合牛頓第三定律。(3)宏觀性：通常情況下，萬(wàn)有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的天體 間或天體與天體附近的物體間，它的作用才有實(shí)際的物理 意義。（4）獨(dú)立性：萬(wàn)有引力的大小只與它們的質(zhì)量和距離有關(guān)，與其他 的因素均無(wú)關(guān)。不管它們之間是否還有其他作用力。
5.發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的重要意義: 揭示了地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體上物體的運(yùn)動(dòng)遵從同一規(guī)律，讓人們認(rèn)識(shí)到天體上物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也是可以認(rèn)識(shí)的,解放了人們的思想,給人們探索自然的奧秘建立了極大信心, 對(duì)后來(lái)的物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。
1686年牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后，卻無(wú)法算出兩個(gè)天體間的引力大小。100多年以后，英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置，第一次比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量。
裝置的巧妙之處：兩次放大及等效的思想 。
（1）扭秤裝置把微小力通過(guò)杠桿旋轉(zhuǎn)明顯反映出來(lái)（一次放大）；（2）扭轉(zhuǎn)角度（微小形變）通過(guò)光標(biāo)的移動(dòng)來(lái)反映（二次放大），從而確定物體間的萬(wàn)有引力。
（3）標(biāo)準(zhǔn)值：G＝6.67259×10－11N·m2/kg2， 通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2 。
測(cè)定引力常量的重要意義
（1）證明了萬(wàn)有引力的存在；（2）“開創(chuàng)了測(cè)量弱力的新時(shí)代” （英國(guó)物理學(xué)家玻印廷語(yǔ)）；（3）使得萬(wàn)有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值，可測(cè)定遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量、平均密度等。
5.已知月球的質(zhì)量是地球的1/81，半徑是地球的1/3.8，那么同一個(gè)人在月球上受到月球的萬(wàn)有引力是他在地球上受到地球的萬(wàn)有引力的多少分之一？

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