万有引力定律教学课件 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 (2).pptxVIP

高中物理学习目标与任务1、理解卡文迪什扭秤的原理；2、理解重力和万有引力的区别与联系；3、能够利用万有引力定律解决简单的问题。

高中物理（一）卡文迪什扭秤原理结构T型架平面镜扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T形架，倒挂在一根金属丝的下端。T形架水平部分的两端各装一个质量相等的小球，竖直部分装有一小平面镜。实验时，把两个质量相等的大球放在如图所示的位置，它们跟小球距离相等。

高中物理杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂F1l1=F2l2（一）卡文迪什扭秤原理原理由于小球m受到大球m?的吸引，T形架受到力矩作用而转动，使金属丝发生扭转。同时，金属丝反抗扭转也产生一个力矩。力矩：M=Fl

高中物理l已知金属丝扭转力矩跟扭转角度的关系：M1=kθ其中，k为常数，θ可以从平面镜反射的光点在刻度尺上移动的距离测出。（一）卡文迪什扭秤原理原理1m?对m引力的力矩： M2=2F2l=Fl刻度尺平衡时，有：M1=M2则根据金属丝扭转的角度θ，就可求得G值。mm?r2且：F?G

高中物理巧妙之处（一）卡文迪什扭秤原理十大最美实验一个转换、两次放大2θR利用反射光线，增大光点移动的弧长光线射到平面镜上，当镜面偏转θ角时反射光偏转2θ角，光点在刻度尺上移动的弧长s=2θR。因此，增大平面镜到刻度尺的距离R，光点在刻度尺上移动的弧长s就会相应增大，这是二次“放大”效应。将金属丝的微小扭转，转换为刻度尺上光点读数的变化。采用T型架，增大力臂使m、m?间微小的引力产生较大的力矩，使金属丝产生一定角度的扭转，这是一次“放大”效应。

高中物理已知地球半径约为R=6.4×103km，引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2，地面附近重力加速度g=9.8m/s2。试估算地球的质量（取一位有效数字）。?=gR2G9.8??6.4?106?2kg=6?1024kg6.67?10-11所以： M=例题mg=GMmR2在地面附近，物体的重力与引力近似相等。设地球质量为M，地面附近某物体质量为m，有：

高中物理（二）万有引力与重力万有引力与重力是一回事吗？到底什么是重力？

高中物理（二）万有引力与重力ωF引 F向mgN物体静置于水平地面，受引力F引、支持力N?。如果不计地球自转，支持力与引力平衡，此时引力就是重力。如果考虑地球自转，引力的一个分力用来提供向心力F向，此时另一个分力与支持力平衡，这个分力是重力mg。

高中物理F引 mgF向（二）万有引力与重力ωN重力，就是万有引力的一个分力。重力的大小物体静止时，重力等于水平支撑面的支持力或竖直悬绳拉力的大小。

高中物理（二）万有引力与重力重力与纬度的关系ωmgF向F引 rF向mgF引F引赤道两极其他纬度引力F =GMm，指向地心引 R2向心力F向=mω2R最大F向=0F向=mω2r重力mg=F引-F向mg=F引最大* → →mg=F引?F向（近似地球为均匀球体）随着纬度的增大，重力或重力加速度逐渐增大。

高中物理随着高度的增大，重力或重力加速度逐渐减小。0地球表面： mg =GMmR20g =GMR2（二）万有引力与重力重力与高度的关系Mm?R+h?2g=GM?R+h?2距地面高h处：mg=GR引hF =mg?

高中物理例题有一圆球形的天体，在它两极处用弹簧秤称得某物体重力为W，在它的赤道处称得该物体重为W?=0.9W。则下列说法正确的是（）√A．在两极处，该物体与天体间的引力为W√B．在赤道处，该物体与天体间的引力为WC．在两极处，该物体随天体自转所需的向心力为0.1W√D．在赤道处，该物体随天体自转所需的向心力为0.1W【ABD】

高中物理已知地球质量约为M=6.0×1024kg，地球赤道半径约为R=6380km，地球表面赤道处的重力加速度取g=9.78m/s2。试比较地球赤道表面质量为1.0kg物体的重力和万有引力。例题-11N=9.83NMm6.0?1024?1?6380?2mg=9.78?F引=G R2 =6.67?10 ????2?2π?22π?T?F向=mω2R=m? ? R=1???6380?103N=0.034N?24?3600?