物理必修二_6.3_万有引力定律ppt.ppt

开普勒行星运动定律： 知识回顾 开普勒第一定律——轨道定律 开普勒第二定律——面积定律 开普勒第三定律——周期定律 太阳 行星 a 知识回顾 太阳与行星间的引力： 是什么原因使行星绕太阳运动呢？ 一、牛顿是怎样发现万有引力定律的？ (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？ 牛顿猜想：太阳与行星间、地球与苹果间、地球与月亮间的引力是同一种性质的力。 牛顿（1643—1727 ） 英国科学家 于是牛顿就做了非常著名的“月--地”检验. 目的：地面上的重力与地吸引月球是同一性质的力吗？ 牛顿月地检验的基本思路： 假定维持月球绕地球运动的力以及地面物体所受的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律。（已知月球轨道半径是地球半径的60倍 ） （1）将物体放在地球表面上所受引力为： 1、月－地检验 （2）将物体放在月球轨道上所受引力为： （3）两者比值： （4）如果有两个质量相同的物体分别受到一个力，而这两个力又无法测出，依据牛顿第二定律，我们应比较这两个物体的加速度 。 （5）当时已经比较精确地测定月球与地球的距离r＝384400km、月球的公转周期为27.3天。我们想一个可行的方法，测出月球轨道上某物体的加速度。 结论：月球绕地球运动的力以及地面物体所受地球的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律。 三、万有引力定律 2、表达式： 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，与它们之间距离的二次方成反比。 3、对公式的理解： F：任意两物体间的引力 m1 和m2 ：两物体的质量 ｒ：两物体间的距离 4、万有引力定律适用条件： 应用时注意： 2．相互性:符合牛顿第三定律. 1．普遍性:任何物体之间都存在，但一般只考虑天体间或天体对放入其上的物体的万有引力。 ②一个均匀球体与球外一个质点间，其中r为球心到质点间的距离. ①两质点间的相互作用 ③两个质量分布均匀的球体间，r为两球心间的距离。 F F’ r F F’ r 例题1:如图所示，r虽大于两球的半径，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（ ） r1 r r2 图7－9 A、 B、 C、 D、 D 四、引力常量的测量——扭秤实验 卡文迪许实验室 卡文迪许 （1）实验原理： 科学方法——放大法 3、引力常数的测定——卡文迪许扭秤 G=6.67×10－11 N·m2/kg2 （３）卡文迪许扭称实验的意义： ①证明了万有引力的存在； ②开创了微小量测量的先河， 使科学放大思想得到推广； ③使得万有引力定律有了真正的实用 价值，可测定远离地球的一些天体的 质量、平均密度等．如根据地球表面 的重力加速度可以测定地球的质量． 卡文迪许 五、重力与万有引力 F万 F1 G N S O1 重力是万有引力的一个分力 一般情况下可以近似认为重力与万有引力大小相等. 　　设想把质量为m的物体放在地球的中心,地球质量为M,半径为R,则物体与地球间的万有引力是（　 ） A．零 B．无穷大 D．无法确定 解析：地球各个部分对此物体都有万有引力，它们相互平衡，合力为0. A 思考 C. 巩固训练题 1.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列方法不可采用的是 ( ) A.使两物体的质量各减小一半,距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4 D