高中物理必修二万有引力.ppt
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高中物理必修二万有引力.ppt
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6-3万有引力定律,为什么行星不会飞离太阳呢?
为什么月亮也不会飞离地球呢?
为什么苹果会落地呢?
行星绕太阳运动、月亮绕地球运动、苹果落地、这些现象引起了牛顿的沉思。
一、牛顿是怎样发现万有引力定律的?
1、牛顿的思考:
(1)“天上的力”和“人间的力”是不是同一种力,遵循相同的规律呢?
(2)地球表面的重力是否能延伸到很远的地方,会不会作用到月球上呢?
2、牛顿的猜想:
苹果与月球受到的引力可能是同一种力!
这种力可能都遵从与距离平方成反比的关系。
根据下列数据(当时可以测量),如何证明月亮受力满足“平方反比”的关系?
计算验证:
计算结果:
3、牛顿是怎样进行“月地检验”的?
地表重力加速度:
g=9.8m/s2地球半径:
R=6400103m月亮周期:
T=27.3天2.36106s月亮轨道半径:
r60R=3.84108m,?
数据表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,以及太阳与行星间的引力,真的遵从相同的规律!
我们的思想还可以更解放!
是否任意两个物体之间都有这样的力呢?
二、万有引力定律1、内容:
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比。
3、G为引力常量,G=6.6710-11Nm2/kg2,由卡文迪许用扭秤测出的,2、表达式:
4、适用条件:
r是质点与质点之间的距离(或者是均匀球体球心之间的距离)。
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Cm1与m2受到的引力总是大小相等的,与m1、m2是否相等无关Dm1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力,例题1、对于万有引力定律的表达式下面说法中正确的是(),AC,例题2、如图所示,r虽然大于两球的半径,但两球的半径不能忽略,而球的质量分布均匀,大小分别为m1与m2,则两球间万有引力的大小为(),D,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?
例题3、估算两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力约有多大?
三、引力常量的测量扭秤实验1、实验原理:
科学方法放大法,卡文迪许,卡文迪许实验室,2、实验结果:
G=6.6710-11Nm2/kg2,3、G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6.6710-11N,4、卡文迪许扭称实验的意义:
(1)证明了万有引力的存在,使万有引力定律进入了真正实用的时代;
(2)开创了微小量测量的先河,使科学放大思想得到了推广。
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=2.01030kg,地球质量为m=5.981024kg,日、地之间的距离为R=1.51011m,F=GMm/R2,3.51022N非常大,能够拉断直径为9000km的钢柱。
=3.51022(N),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。
1、已知地球质量大约是61024kg,地球半径为6370km,地球表面的重力加速度9.8m/s2,求:
(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力?
(2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力?
(3)比较万有引力和重力?
2、两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比m1m2=p,轨道半径之比r1r2=q,则它们的公转周期之比T1T2=_,它们受到太阳的引力之比F1F2=_。
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