第三节万有引力定律.pptVIP

一、猜想：“天上”的力和“人间”的力是 否是同一种力？ 苹果落地 -------- 重力 月球绕地运动 --------- 地球对月球的引力 地球绕日运动 --------- 太阳对地球的引力 谢谢观看，再见！ * * 第三节 万有引力定律 鄞江中学 张建定 苹果为什么总往下落呢？ 牛顿（1643—1727 ） 英国科学家 科学规律的发现需要经历一个什么过程？ 观察 猜测（假设） 数学推理 实验验证 两种力是否为同一种力呢？ 知识准备： 引力F=G r2 m1m2 F引=F向 F向=mv2/r=mω2r=mr4π2/T2=man 假设重力等于引力，则 mg=GM地m/r地2 ma=GM地m/ r月地2 ∴g/a= r月地2/ r地2 我们只需证明重力加速度 和月球向心加速度之比就可 r地 r月地 你有办法得出月球的加速度吗？ 信息：月球轨道半径为地球半径 (苹果到地心的距离)的60倍即 3.8×108m,月球公转周期为27.3 天，地球表面重力加速度为 9.8m/s2 g/a月=9.8/2.69×10-3≈602= r月地2/ r地2 原来物体所受地球的重力与星际之间的引力 真的是同一种力 r地 r月地 二、月——地检验 猜想Ⅱ：是否任意两个物体之间都有这样的 引力存在呢？ 牛顿大胆将上述结论推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律： 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 间的距离r的二次方成反比。 公式： r2 F=G m1m2 m1、m2分别表示两个物体 的质量，r为它们之间的距 离，G为常数，叫做引力常 量。 2、对万有引力定律的理解 （1）万有引力存在于任何两个物体之间吗？ （2）万有引力定律中的r的含义是什么？ A、 B、 C、 √ （3）万有引力产生的原因是什么？ 3、万有引力定律的发现的意义 它是17世纪自然科学最伟大的发现之一。它把地面上物体运动的规律和天体运动规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次提示了自然界中一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。 万有引力定律的发现，在文化发展史上也有重要的意义。解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大的信心，使人们相信有能力理解天地间的各种事物. 四、引力常量的测定——卡文迪许扭秤实验 1、 实验原理： 两次放大及等效的思想 ： 扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度（微小形变）通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力。 力矩平衡，即引力矩=扭转力矩 2、巧妙处： 3、测定引力常量的意义 A、 证 明了万有引力的存在 B、开创了测量弱力的新时代 C、使得万有引力定律有了真正的实用价值 4、引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2 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？ 假设质量均为50千克的两位同学，相距1米，他们 之间的相互作用的万有引力多大？ F=Gm1m2/R2 =6.67×10-11×50×50/12 =1.67×10-7(N) 1.67×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。 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=2.0×1030kg，地球质量为 m=6×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m F=GMm/R2 =6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2 =3.5×1022(N) 3.5×1022N非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱。