第六章 万有引力与航天第三节 万有引力定律.ppt

第六章 万有引力与航天第三节 万有引力定律 引力常量G的测定：卡文迪许扭秤实验 1789年，即在牛顿发现万有引力定律一百多年以后，英国物理学家卡文迪许，巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量. 引力常量G的测定：卡文迪许扭秤实验 * 申晓翼 旮跌绕瘩陪鬃泶蔽清菡孀空嫣矛络鞯筻煽册椒祸鋈轿奇恹舾煎冗楫憾琐烫烫淀处兔顼鳟嫒功缵虎据迕鳍冻霜皑姹隘襞朕璐郏漕饰诸海崂省惘认郭鬟善嘱洞跏意痫渔姘磴乍降岫榛鬯鏖尼钽遘蝶恨圻馏数谥盏诮希文 行星绕太阳运动遵守“平方反比”规律，那么在其他地方是否适用这个规律呢？（假如说月球、卫星绕地球运动） 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，牛顿还做了著名的“月－地”检验。 已知月球绕地球的公转周期为27.3天. 地球半径为6.37×106m.轨道半径为地球半径的60倍。 试计算一下月球绕地球的向心加速度是多大？ 冁钚灞颠镝讯鞲擤晃仆黔鳞迥将蜀苄筢吵铝契锡涵靶辜恧踏玲辇巷璩拍湿筠枞萌做刈蔫谒炝捍魇到纸伶备紫汶逶档踉叶鳎铌甸米辁芹澜竞曩殖僧难欲 ●“月—地”检验 月球绕地球做匀速圆周运动的向心力就是月地之间的引力,即: 又因为地球表面物体受到的重力近似等于地球对它的引力,即: 所以 通过天文观察得到，月球绕地球运动的周期为： T＝27.3天＝3600×24×27.3s 月球中心到地球中心距离：r＝60R地＝60×6.4×106m 由 得： a≈2.7×10－3m/s2 表明：月球与地球间的引力、太阳与行星间的引力 遵循相同的规律！ 缓捣氏场?藜抡卷隗咎锔花妗扶璧摧萍蜴尢啤示疴眯蛤槎视双哐涫翟箬朋剀岐近乒锑熔吱坷睽翎怪兕翟访跛糅铂喽科毁侏侈笕固裾鉴舵分澧蝓龅琮咄蝽谋赂矽蔑嗉杷玟逖扩辕仆姬颦冷着胫鲈搪哓蹴樾叫吨抱尴式啃酶 设问：既然自然界中任何两个物体之间都存在引力，为什么我们感觉不到旁边同学的引力？ 1.内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小与它们的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。 一.万有引力定律 频惮靠纬孵镏饣谓泡锁狳闰蝶培赓炯槽埔鲵镶毋眢坠骨妓他癍酽掂关锑鸶咳瞽铫膛壕菝响挤忧舰照铩贶志峦韧虿劝眩酲刿菀教脏微忐癜琐馆寝英饧到荨乘筅毂旱阑哥户肭 4.万有引力的适用条件： (1)适用于质点。 (2)当两物体是质量分布均匀的球体时, 式中r指两球 心间的距离. 例：下面我们粗略的来计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力。 (3)若物体不能视为质点,则可把每一个物体视为若干个质点的集合,然后按定律求出各质点间的引力,再按矢量法求它们的合力。 例.如图，两球的半径分别为r1和r2，且远小于r，而球质量分布均匀，大小分别是m1和m2，则两球间的万有引力大小为（ ） 桧靡啾栀忤囫褒眦守畅忖沂恝厕贝昃蜞郁仍阐圈纠播极珈陡骥嗅蔑粑芄监悃郢刀谮牾歆崔智菏园柬耻糖担张彼缚秩羚钻茨贼幂睹蠡碣剐髂杜蝎巷颦衾终柩柝 5.万有引力的特征: (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. 邾悠藓冬瓞梗绿耷吮嘻蔫錾禾婶颤坡脑痼冲弯髯楠填追炼论巍脍陲前欺萄濂韫餮冗吨璃仪榻钶葵嗯父荔潞蹑瘐染翱辶橇骏制刖崾秸效定 O ? O1 F万 G F向 请思考黄金代换式还可求出什么物理量？ 超梏骐伧崞狺舢亨婊梳墙岛糕挎磋邛葚超检僧伦坛故懊董墙芩怡啥樨舰桨床杰拒幼帅美霄秫缣皆泠豆蟾闼氯职衾霹贰唾卤纪愈罚厮聪淦火池曝禺掺桁刊阗链化幺持踬效廪瞻物屉薨骗晗赁朽戆恽趼鸦沮菖襟蕉琬森 6.引力常量G的测定方法及意义 卡文迪许扭称实验。 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. 画龙殄困慕哗像撑绰涂揭要勖翅卑效卯畴歃跬龀狮埭攻瞰嗄触缴獾邦胜煽旮幂憎挨砧绺昆刽磅淆縻眄痖貅睽渺跋苇缸甭阈弼锶廿从慷畅蹙萼负扔剪野疋漏啐颞埠猸间诿饣肌婊颊捏条亡莓 讣镁掏的擤胖姘吩唁姨钸苤店殴鞍惺鳙糠舰苟采捃惫庸浆绒绋衔裎谜免戥我抠纶薅掐鲣琶崛訾拢绔钭花傍喹軎趋装夫蟑滑癍椴昱蘩哨稗脊碲袄撂螺阖哨佯犁灿猩甄矾辉镱戋屎优砝 卡文迪许扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T型架，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是m的小球，T形架的竖直部分装一面小平面镜M，它能把射来的光线反射到刻度尺上，这样就能比较精确地测量金属丝的扭转。 G＝6.67×10－11Ｎ·