高一物理(6.3_万有引力定律).ppt

第六章 万有引力与航天第3节 万有引力定律 为了验证地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵守同样的规律，牛顿做了著名的“月—地”检验。 一、月 － 地检验 已知月球绕地球的公转周期为27.3天，轨道半径为3.84×108m，地球半径为6.37×106m. 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。 二、万有引力定律 2.万有引力定律公式的适用条件 (1)适用于质点 (2)对两个质量分布均匀的球体,式中r指两球心间的距离. 3.万有引力的特征 (1)普遍性:普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间的吸引力.是自然界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 下面说法中正确的是 AC 【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？ m d * * * *