萬有引力定律 高一物理

第六章萬有引力定律第二節(jié)萬有引力定律01萬有引力定律萬有引力太陽行星r行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：是因?yàn)樘枌?duì)行星的引力月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：是因?yàn)榈厍驅(qū)υ虑虻囊μO果落地：是因?yàn)榈厍驅(qū)μO果的引力這三種力是同種性質(zhì)的力嗎？萬有引力遇到難題：兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)形式不同定量上看，它倆能用一個(gè)公式嗎？解決方案（思想實(shí)驗(yàn)）扔出速度越大若初速度非常大軌跡越平軌跡將平行于地面此時(shí)，蘋果的運(yùn)動(dòng)就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力太陽行星r行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：是因?yàn)樘枌?duì)行星的引力月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：是因?yàn)榈厍驅(qū)υ虑虻囊μO果落地：是因?yàn)榈厍驅(qū)μO果的引力

牛頓大膽的猜想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z驗(yàn)：這些力是同一種性質(zhì)的力，并且都遵從與質(zhì)量的乘積成正比，與距離平方成反比的關(guān)系。天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和地面物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一物理法則的普適性萬有引力定律1、內(nèi)容：自然界任何兩個(gè)物體都相互吸引，相互間引力的大小，跟兩物體質(zhì)量c的乘積成正比，跟兩物體距離的平方成反比，方向在兩物體的連線上，這就是萬有引力定律。m1m2r2、公式：

實(shí)驗(yàn)測量3、適用范圍：質(zhì)點(diǎn)間的相互作用

02萬有引力定律的驗(yàn)證——卡文迪什扭秤實(shí)驗(yàn)卡文迪什扭秤實(shí)驗(yàn)卡文迪什扭秤實(shí)驗(yàn)卡文迪什扭秤實(shí)驗(yàn)扭秤實(shí)驗(yàn)微小量放大法（1）杠杠放大（2）光放大

驗(yàn)證了萬有引力定律的正確性,并測出引力常量G的數(shù)值地球稱重卡文迪什“稱出”地球質(zhì)量的人已知地球的質(zhì)量，地球半徑。利用萬有引力定律計(jì)算地球表面重力加速度g的大小忽略地球自轉(zhuǎn)的影響時(shí)，地球表面物體所受的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力

A、公式中G

為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的B、當(dāng)r趨近于零時(shí)，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(duì)平衡力例題1

對(duì)于萬有引力定律的表達(dá)式下面說法中正確的是()AC萬有引力定律

3例1：估算兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0.5m時(shí)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。萬有引力定律

3例2：太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=6.0×1024kg，日、地之間的距離為ｒ=1.5×1011m，那么太陽與地球之間的萬有引力有多大？=3.5×1022N

3.5×1022N非常大，能夠拉斷直徑為9000m

的鋼柱．引力在天體與天體間,天體與物體間才比較顯著,在通常物體間的引力可忽略不計(jì).萬有引力定律

3例3

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()r1rr2D萬有引力定律

3例4如圖所示，在一個(gè)半徑為R、質(zhì)量為M的均勻球體中，緊貼球的邊緣挖去一個(gè)半徑為R/2的球形空穴后，對(duì)位于球心和空穴中心連線上、與球心相距d的質(zhì)點(diǎn)m的引力是多大？解析：完整的均質(zhì)球體對(duì)球外質(zhì)點(diǎn)m的引力半徑為R/2的小球質(zhì)量M′為半徑為R/2的小球質(zhì)量M′為對(duì)球外質(zhì)點(diǎn)m的引力挖去球穴后的剩余部分對(duì)球外質(zhì)點(diǎn)m的引力萬有引力定律

3

O1OF引GF向地球在不停地自轉(zhuǎn)，地球上的一切物體都隨著地球自轉(zhuǎn)而繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這就需要向心力F向＝mω2r方向垂直指向地軸(不一定指向地心)（1）萬有引力的兩個(gè)作用效果：?提供隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力Fn=mω2r?使物體壓緊地面的力，即重力mg（和支持力相互平衡）所以，重力是萬有引力的分力（一般都不指向地心）FN（2）萬有引力、重力和向心力大小關(guān)系：1kg物體:重力約為9.8N；最大向心力Fn=m·an=1kg×0.034m/s2=0.034N不作嚴(yán)格要求時(shí)，F(xiàn)引≈mg＞＞Fn,向心力可忽略不計(jì)。1.萬有引力和重力、向心力關(guān)系萬有引力與重力、向心力的關(guān)系4