《万有引力定律应用》PPT课件

《《万有引力定律应用》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万有引力定律把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动近似化如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对行星的引力F应为行星所受的向心力，即：怎么选择公式？根据开普勒第三定律：r3/T2是常数kF引=4π2mr/T2=4π2(r3/T2)m/r2有：F引=4π2km/r2所以可以得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即：F∝m/r2太阳对行星的引力（F引）跟行星的质量有关，F引与太阳质量有关吗？？因为：F引=4π2km/r2K与太阳质量有关那么究竟F引与太阳质量有什么关系呢？？牛顿根据牛顿第三定律大胆的猜想：既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比

2、，也应该与太阳的质量成正比。F引∝Mm/r2写成等式：F引=GMm/r2三、太阳与行星间的引力：写成等式有：G是一个常量，对任何行星都是相同的．至此，牛顿一直是在已有的观测结果和理论引导下进行推测和分析，观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立，这还不是万有引力定律。行星绕太阳运动遵守这个规律，那么在其他物体之间是否适用这个规律呢？？课本p38说一说地球对苹果的引力地球对月球的引力？问题：牛顿是怎样把天体间的引力与地球对地面附近物体的引力统一起来证明它们遵循相同的规律进而得到万有引力的？著名的月地检验目的：验证地面上的重力与地球吸引月球是同一性质的力原理：如果假设成立，则有（1）在地球

3、表面上的物体所受引力为：1、月－地检验（2）在月球轨道上的物体所受引力为：（3）两者比值：（已知月球轨道半径是地球半径的60倍）（4）依据牛顿第二定律，这两个物体的加速度的比值为检验过程：结论：月球绕地球运动的力以及地面物体所受地球的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律。（1）由实际的R和T求出：已知月球与地球的距离R＝384400km、T=27.3天。（2）由理论推导出：牛顿在研究了许多物体间遵循规律的引力之后，进一步把这个规律推广到自然界中任何两个物体之间，于1687年正式发表了万有引力定律：万有引力定律：1.内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的

4、质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。2.公式：3.G：是引力常数，适用于任何两个物体。其标准值为G=6.67259×10-11N·m2/kg2通常情况下取G=6.67×10-11N·m2/kg24.距离r的确定a.相距很远的可看作质点的物体，则为两质点间距；b.均匀的球体，指两球心间距离。c.在均匀球体内部所受万有引力为零5.万有引力定律的适用条件：只适用于质点间的相互作用力a.两个匀质球体间b.均匀球体与质点间c.一般物体间不可，当r趋近于0时，两物体不可以视为质点6.万有引力定律的特性1．普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体（大到天体小到微观粒子）间

5、的相互吸引力，它是自然界的物体间的基本相互作用之一．2．相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律．3．宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义．在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计．4.特殊性：只与本身质量和它们间的距离有关7.万有引力定律的历史意义：17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。在文化发展史上的重大意义：使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们

6、的思想，在科学文化的发展史上起了积极的推动作用。思考与讨论◆我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？假设质量均为60千克的两位同学，相距1米，他们之间的相互作用的万有引力多大？F=Gm1m2/r2=6.67×10-11×60×60/12=2.4×10-7(N)2.4×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。◆那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为m=5.8×1025kg，日地之间的距离为R=1.5×1011kmF=GMm/R2=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×102

7、4/(1.5×1011)2=3.5×1022(N)3.5×1022N非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱。而太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N。当然我们感受不到太阳的引力。五、引力常量的测量1.1686年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种测定引力常量的方法，却没有成功.2.其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功3.直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里对两个物体间的引力大小作了精确的测量和计算，比较准确地测出了引力常量