6-3：萬有引力定律.ppt

思考 為什么行星不會飛離太陽呢 原因 太陽和行星之間存在引力 F引 Mm r2 寫成等式 F引 GMm r2 萬有引力定律 Newton sLawofUniversalGravitation 天上的力 和 人間的力 是不是同一種力 遵循相同的規(guī)律呢 地球表面的重力是否能延伸到很遠(yuǎn)的地方 會不會作用到月球上呢 拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動的力 與拉著蘋果下落的力 以及眾行星與太陽之間的作用力是不是真的是一種力 并遵循相同的規(guī)律呢 行星繞太陽運(yùn)動 月亮繞地球運(yùn)動 蘋果落地 這些現(xiàn)象引起了牛頓的沉思 牛頓大膽的猜想 這些力是同一種性質(zhì)的力 并且都遵從與距離平方成反比的關(guān)系 月 地檢驗 地表重力加速度 g 9 8m s2地球半徑 R 6400 103m月亮周期 T 27 3天 2 36 106s月亮軌道半徑 r 60R 3 84 108m 求月球繞地球的向心加速度 分析 根據(jù)向心加速度公式 a 4 2r T2 2 71 10 3m s2 根據(jù)F引 GMm r2 即 地球表面 對于月球 結(jié)論 萬有引力定律 內(nèi)容 自然界中任何兩個物體都是互相吸引的 引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量成正比 跟它們的距離的二次方成反比 表達(dá)式 G為引力常量 G 6 67 10 11Nm2 kg2 適用條件 r是質(zhì)點與質(zhì)點之間的距離 或者是均勻球體球心之間的距離 三 引力常量的測量 扭秤實驗1 實驗原理 科學(xué)方法 放大法 卡文迪許 卡文迪許實驗室 2 實驗結(jié)果 G 6 67 10 11Nm2 kg2 3 G值的物理含義 兩個質(zhì)量為1kg的物體相距1m時 它們之間萬有引力為6 67 10 11N 4 卡文迪許扭稱實驗的意義 1 證明了萬有引力的存在 使萬有引力定律進(jìn)入了真正實用的時代 2 開創(chuàng)了微小量測量的先河 使科學(xué)放大思想得到了推廣 思考 我們?nèi)伺c人之間也一樣存在萬有引力 可是為什么我們感受不到呢 例題1 估算兩個質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0 5m時之間的萬有引力約有多大 6 67 10 7N 是一粒芝麻重的幾千分之一 這么小的力人根本無法察覺到 那么太陽與地球之間的萬有引力又是多大呢 已知 太陽的質(zhì)量為M 2 0 1030kg 地球質(zhì)量為m 5 98 1024kg 日 地之間的距離為R 1 5 1011m F GMm R2 3 5 1022N非常大 能夠拉斷直徑為9000km的鋼柱 3 5 1022 N 而太陽對質(zhì)量為50kg的人 引力很小 不到0 3N 當(dāng)然我們感受不到太陽的引力 例題2 如圖所示 r雖然大于兩球的半徑 但兩球的半徑不能忽略 而球的質(zhì)量分布均勻 大小分別為m1與m2 則兩球間萬有引力的大小為 D A 公式中G為引力常量 它是由實驗測得的 而不是人為規(guī)定的B 當(dāng)r趨近于零時 萬有引力趨近于無窮大C m1與m2受到的引力總是大小相等的 與m1 m2是否相等無關(guān)D m1與m2受到的引力總是大小相等 方向相反的 是一對平衡力 例題1 對于萬有引力定律的表達(dá)式下面說法中正確的是 AC 對萬有引力的理解 1 萬有引力的普遍性 2 萬有引力的相互性 3 萬有引力的宏觀性 4 萬有引力的特殊性 學(xué)習(xí)思考 縱觀萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程 你覺得科學(xué)發(fā)現(xiàn)的一