高中三年级物理公开课优质课件精选------《引力质量与惯性质量》

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1、《引力质量与惯性质量》§6.2万有引力定律·引力质量与惯性质量§6.2.1万有引力定律1.引力思想的发展是什么原因使行星在各自的轨道上绕日运动?经过前人的努力，万有引力定律的思想准备已经基本成熟，是牛顿建立了万有引力定律.2.万有引力定律设行星绕太阳作匀速圆周运动，从开普勒定律和牛顿运动定律出发论证万有引力定律.由开普勒第三定律行星向心加速仅与施力物体(太阳)性质有关.设月球绕地心运动，地球上物体和月球的向心加速度C2仅与施力物体(地球)性质有关.设an是由相互作用力引起并与该力成正比，则有由牛顿第三定律施力是相互的。所以C应与两物体性质有关。用m1和m2分别

2、表征各物体有引力作用的性质，称引力质量.所以引入比例常数G——万有引力定律任何两物体间均存在相互吸引力.若物体可视作质点，则二质点的相互引力F沿二质点的连线作用.万有引力定律本来是对质点而言的，但可证明，对于两个质量均匀分布的球体，它们之间的万有引力也可用此定律计算.m1m2若物体的线度与它们间的距离可相比拟时，这时物体不能视作质点，需将物体分成许多小部分，使每一部分都能视作质点，利用上式求出物体1各小部分与物体2各小部分之间的引力，每个物体所受的引力等于其各部分所受引力的矢量和.用“分割”方法计算两物体间的万有引力.月球在轨道受万有引力应约为设月球在地球表面

3、，受万有引力万有引力定律最初在地球—月球系统得到检验.月球在轨道上因受地球引力得到的加速度为也是月球环绕地球的向心加速度.应用万有引力定律取得成功的例子.解释天体现象如哈雷彗星、地球的扁形，预测海王星、冥王星等.又由牛顿定律与引力推算结果一致.§6.2.2引力质量与惯性质量引力质量——引力大小的量度.引力质量和作为惯性大小量度的惯性质量含义并不相同.最简单的实验是在地面同一地点测定各种物体的重力加速度.引力质量为m1的物体受地球的引力为二者之间的关系？引力质量为m2的物体受地球的引力为在同一地点，二质自由下落加速度分别为g1和g2由牛顿第二定律有实验表明,同一

4、地点各种物体的重力加速度相等,即代入上式得更精确的实验证明是厄缶实验及以后的改进实验.选适当G值可使关键是同一地点各种物体的重力加速度是否相等？牛顿单摆实验即惯性质量与引力质量等价.§6.2.3引力常数的测量英国卡文迪什(H.Cavendish)利用扭称测得1991年舒尔(J.Schurr)报道为1999年华中科技大学罗俊领导的引力实验室利用扭摆测得§6.2.4地球自转对重量的影响若将地球视为惯性系，物体重力即是地球与物体的万有引力.地球不是严格的惯性系，物体重力是地球万有引力与离心惯性力的矢量和.1.重力偏离引力的角度将质量为m的质点悬挂于线的末端且相对于地

5、球静止.受力如下页图所示.平衡方程重力OR离心惯性力如图由正弦定理很小,2.重力与纬度的关系由正弦定理将代入上式得括号内后一项是小量，所以即重量随纬度变化的定量式且但W相差很小所以引力是重力的主要成分.因引力与重力角度和大小都相差很小,因而故可将地球视为惯性系.§6.2.5牛顿万有引力定律的适用范围牛顿引力定律不能解释水星轨道的旋进，需用广义相对论解释之.近日点太阳水星由于旋进，火星绕日轨道不再封闭万有引力是超距作用，还是通过引力场作用?电磁场是以光子为媒介.引力场呢？是以引力子为媒介？引力子为何物？尚在探索.牛顿万有引力定律适用于——弱场低速.c是光速，m

6、是产生引力场球体质量.Rg是引力半径用R表示产生引力场球体半径，可用牛顿万有引力定律数学式太阳白矮星中子星可用牛顿万有引力定律,可用牛顿万有引力定律,用广义相对论.感谢参与，敬请指导再见！