必修2《6.3万有引力定律》课件.ppt

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1、6.3万有引力定律行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳？牛顿：太阳对行星的引力使得行星绕太阳运转而不能飞离太阳是什么原因使月球围绕地球旋转而没有离开地球？又是什么原因使得地面上的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球吸引月球的力，地球吸引苹果的力，这两种力是同一种力吗？？假设：这两种力是同一种力，都遵循“平方反比”关系（已知月球轨道半径r是地球半径的60倍）（1）将物体m放在月球轨道上所受引力为：1.理论推导：（2）将物体m放在地球表面所受引力为：（3）两者比值：一、月—地检验（4）根据牛顿第二定律可知：在牛顿的时代，已能比较精确测定：

2、月球与地球的距离3.8×108m月球公转周期T=27.3天地球的自由落体加速度g=9.8m/s2求月球公转的向心加速度：实际测量计算与假设的理论推导结果一致即：月球公转轨道半径r=3.8×108m2.实际测量验证结论地球对地面上物体的引力地球对月球的引力太阳对行星的引力是同一种性质力，都遵循大胆设想：宇宙中的一切物体间都有引力:1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小F与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们的距离r的二次方成反比.2.公式：m1,m2---两物体的质量r---两物体间的距离G---比例

3、系数，叫引力常量，适用于任何物体，G的国际单位N·m2/kg2m1m2FF’r二、万有引力定律3.公式的适用条件：(1)两个质点间引力大小的计算m1m2FF’rr为两质点间的距离(2)质量分布均匀的两个球体(壳)，可视为质量集中于球心;或均匀质量球体（壳）和球外一质点r为物体到地心的距离r为两球心间的距离4.万有引力的特征(1)普遍性:普遍存在于任何两个物体之间.是自然界的基本相互作用之一.(2)相互性:两个物体间的引力是一对作用力和反作用力,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

4、存在才有宏观的实际意义.卡文迪许1686年牛顿发现万有引力定律，但未测定引力常量。直到1798年，才由卡文迪许对G进行了精确的测定。三.引力常量G的测定方法及意义卡文迪许（1731—1810）英国物理学家1750年6月的一天，正在着手进行引力测量的卡文迪许，得到一个好消息：剑桥大学一名叫约翰米歇尔的科学家，在研究磁力的时候，使用了一种很巧妙的方法，测出了力的微小变化．卡文迪许立即赶去向他请教。原来，米歇尔的实验装置是这样的：用一根很细的石英丝把一块条形磁铁横吊起来，然后用另一块磁铁慢慢去吸引它．当磁力开始产生作用的时候，石英丝便会发生偏转，这

5、样，磁引力的大小就可清楚地显示出来了。卡文迪许从中得到启发，也仿照米歇尔的办法，做了一套新的实验装置：用一根石英丝横吊着一根细杆，细杆的两端各安着一个小铅球，另外再用两只大球，分别移近两只小球．卡文迪许想，当大球与小球逐渐接近时，由于引力的作用，那两只吊着的小铅球必定会发生摆动，这样就可以测出引力的大小了。可是，这个实验失败了。卡文迪许陷入了沉思．他想，是不是因为两球之间的引力太小，肉眼观测不出来呢？能不能将它放大，变得明显一些呢？引力常量标准值G=6.67259×10－11Nm2/kg2通常取G=6.67×10－11Nm2/kg2数值上等于

6、两个质量均为1kg的物体相距1m时它们之间的相互吸引力其意义是用实验证明了万有引力的存在，使得万有引力定律有了真正的使用价值。推动了天文学的发展.引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力？一粒芝麻重的几千分之一A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力1.对于万有引力定律的表达式F=G下面说法中正确

7、的是当堂检测:AC2.如图所示，两球的质量均匀分布，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（）A.B.C.D.分析:对于均匀的球体,应是两球心间距D【例】在一个半径为R、质量为M的均匀球体中，紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空缺后，对位于球心和空缺中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大？md