引力常量的测量----卡文迪许扭秤实验

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1、二.实验：引力常量的测量卡文迪许卡文迪许扭秤实验①数值：G=6.67×10-11Nm2/kg2②G值的物理含义：两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11N测量原理：由力矩平衡：M1=M2，得扭转力矩:M1=kθ‧L=kθ引力矩:M2=F引‧L=‧L即：巧妙之处：1、把微小力（根本不可能觉察到）转变成力矩来反映（一次放大）2、扭转的微小角度又通过光标的移动来反映（二次放大）卡文迪许扭秤实验的科学意义及价值：（a）证明了万有引力的存在。（b）开创了测量弱力的新时代。（c）使万有引力定律有了真正的实用价值，可测量远离地球的天体

2、的质量、密度等。卡文迪许被称为是首次称出地球质量的人.2021/7/15三、万有引力与重力的区别与联系：物体与地球的引力：方向：指向地心。重力:由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力。重力与万有引力是同一性质的力。重力与万有引力的关系由于地球自转，静止在地球上的物体也跟着绕地轴作圆周运动，这个作圆周运动的向心力就由万有引力的一个分力来提供。因此，在地球表面上的物体所受的万有引力F可以分解成物体所受的重力mg和随地球自转做圆周运动的向心力F′，如图3－1－3所示．RMGθmωrF向F引图3－1－3其中F引＝G，而向心力F′＝mrω2,重力G=mg.20

3、21/7/152021/7/15注意：重力只是物体所受万有引力的一个分力，但是由于另一个分力F向特别小，所以一般近似认为地球表面（附近）上的物体，所受重力等于万有引力。2021/7/15四.重力加速度的基本计算方法:g=GMR2球体积公式：V＝(4/3)πR3质量：M=ρV=(4/3)πρR3由得g=(4/3)GπρRGMR2g=(3)知道密度该如何计算万有引力：注意：这些公式对于其他星球也适用。2021/7/15万有引力的计算类型一例12021/7/152021/7/152021/7/15不规则物体间的万有引力（填补法）类型二例2图3－1－52021

4、/7/152021/7/152021/7/152021/7/15【答案】25∶23【方法总结】对于有规则几何形状、质量分布均匀的物体，它们之间的距离为几何中心的距离，对于质量分布均匀的不规则物体应具体情况具体分析，解题中注意发散思维的应用．