高中物理 62《太阳与行星间的引力》课件3 新人教版必修2.ppt

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1、第三节万有引力定律写成等式有：G是一个常量，对任何行星都是相同的．复习太阳与行星间的引力：设想1、既然是行星与太阳之间的力使得行星不能飞离太阳，那么，地球与太阳之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢?2、即使在最高的建筑物上和最高的山顶上，都不会发现重力有明显的减弱，那么，这个力会不会延伸作用到月球上?拉住月球围绕地球运动？这个力，与拉着苹果下落的力，以及地球、众行星与太阳之间的作用力是否是同一种力，遵循相同的规律?……二、牛顿的月地检验理论分析：假设它们是同一种性质的力，且遵从“平方反比”规律。月球围绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由地球对月球的引力

2、提供。思考：月球围绕地球做什么运动？谁提供向心力？由于月球距地球远，月球受到地球的引力就应该比苹果受到的引力小的多。根据牛顿第二定律，月球轨道处的向心加速度比地面附近自由落体加速度也小的多。由引力与“距离平方反比”规律，根据月球轨道半径约为地球半径的60倍，可知，月球受到地球引力应是苹果受到的引力的根据牛顿第二定律，月球轨道处的向心加速度就应该是地面附近自由落体加速度当时，已能准确测量的量有：（即事实）地球表面附近的重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6.4×106m月亮的公转周期：T=27.3天≈2.36×106s月亮轨道半径：r=3.8×108m≈60

3、R事实检验：根据天文观测数据（事实）计算月球所在处的向心加速度：地球表面附近的重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6.4×106m月球围绕地球公转的周期：T=27.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r=3.8×108m≈60R两者十分接近，为牛顿的假想提供了有力的事实根据。月——地检验表明：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力，是同一种性质的力。既然行星与太阳之间、地球与月球之间，以及地球与地面物体之间具有“与两个物体质量成正比，与它们的距离的二次方成反比”的吸引力。于是我们可以大胆地把以上结论推广到宇宙的一切物体之间。大胆推广一、万有引力定律

4、1、定律表述：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.2.方向：沿两个物体间的连线。①严格地说，万有引力定律只适用于质点间的相互作用．②两个质量分布均匀的球体间相互作用，也可用本定律来计算，r是两个球体球心间的距离．③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中r为球心到质点间的距离．④两个物体间距离远大于物体本身大小时，公式也近似适用，其中r为两物体质心间的距离．5当研究物体不能看成质点时，可把物体假想分割成无数个质点，求出一个物体上每个质点与另一物体上每一个质点的万有引力然后求合力万有引力定

5、律的适用条件(1)引力常量适用于任何两个物体(2)意义：在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。3、G:引力常量6.67×10-11N·m2/kg24、万有引力定律的进一步理解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，

6、万有引力可以忽略不计．计算两个质量各为100kg的人，相距1m时，估算他们之间相互的引力多大？6.67×10-7N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．G值的测量：卡文迪许扭秤实验1.卡文迪许扭称的测量方法rFrFmm´mm´扭秤实验的物理思想和科学方法：扭秤装置把微小力转变成力矩来反映，扭转角度又通过光标的

7、移动来反映．从而确定物体间的万有引力．rFrFmm´mm´问题3分析扭秤实验装置测量G的原理和实验装置设计的巧妙之处？2.测定引力常量的重要意义1．证明了万有引力的存在．2．“开创了测量弱力的新时代”（英国物理学家玻印廷语）．3．使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等．如根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量．(2011年西安八校联考)一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图6－2－2所示．已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d＝6r处有一质量为m2

8、的质点，求