6-3万有引力定律.pptVIP

1666年夏末一个温暖的傍晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开始埋头读他的书．当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一只历史上最著名的苹果落了下来，打在23岁的伊萨克·牛顿的头上，恰巧在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使行星保持在其环绕太阳运行的轨道上？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠落到地上？(如下图所示)正是从思考这一问题开始，他找到了这些问题的答案——万有引力定律． 1．假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力，同样遵从__________的定律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力是在地球上的__________倍．根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动的加速度(月球__________加速度)是它在地面附近下落时的加速度(________加速度)的____________倍．根据牛顿时代测出的月球公转周期和轨道半径，检验的结果是______________________，与______________________，真的是同一种力． 2．自然界中任何两个物体都________，引力的大小与____________________________正比，与__________________成反比．其中G叫________，数值为______________________________，它是英国物理学家________在实验室利用扭秤实验测得的． 3．万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一．它把地面上______________规律和____________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．它第一次揭示了____________________规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑． (1)牛顿的猜想：地球与太阳之间的吸引力与地球对周围物体的引力可能是同一种力，遵循相同的规律． (2)猜想的依据：①行星与太阳之间的引力使行星不能飞离太阳，物体与地球之间的引力使物体不能离开地球；②在离地面很高的距离内，都不会发现重力有明显的减弱，那么这个力必定延伸到很远的地方． (3)检验的思想：如果猜想正确，月球在轨道上运动的向心加速度与地面重力加速度的比值，应该等于地球半径平方与月球轨道半径平方之比，即1/3600. (4)检验的结果：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力是同一种力. (1)定律内容 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比． (3)万有引力定律适用的条件 ①严格地说，万有引力定律只适用于质点的相互作用． ②两个质量分布均匀的球体或球壳间的相互作用，也可用万有引力定律计算，其中r是两个球体或球壳的球心间的距离． ③如果两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可看成质点，公式可近似适用，其中r为两物体质心间的距离． 特别提醒： (1)任何物体间的万有引力都是同种性质的力． (2)任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情况下，质量较小的物体之间万有引力忽略不计，只考虑天体间或天体对放入其中的物体的万有引力． 设想质量为m的物体放到地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是 (　　) 答案：A (1)万有引力的普遍性．万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引力． (2)万有引力的相互性．两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上． (3)万有引力的宏观性．在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑其他物体对它的万有引力． (4)万有引力的特殊性．两个物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，与它们之间的距离有关．而与所在空间的性质无关． 你能立即回答出你对地球的引力是多大吗？假设你身体的质量是60kg. 答案：588N 解析：我对地球的引力大小等于我的体重588N. 因为体重为mg＝60×9.8N＝588N，而我的体重即我所受的重力，近似等于地球对我的引力，又根据牛顿第三定律知，地球对我的引力和我对地球的引力是一对作用力与反作用力，大小应当相等，所以，我对地球的引力等于我的体重588N. (1)1789年，英国物理学家卡文迪许用“扭秤实验”(如图所示)比较准确地测出了G的数值． (2)标准值G＝6.67259×10－11N·m2/kg2，通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2. 如图所示，一位