szw63万有引力定律20120210.pptVIP

行星绕太阳运动遵守这个规律，那么在其他地方是否适用这个规律呢？ * 第六章 万有引力与航天 (牛顿的)原理将成为一座永垂不朽的深邃智慧的纪念碑， 它向我们揭示了最伟大的宇宙定律,是高于(当时)人类一切其它思想产物之上的杰作,这个简单而普遍定律的发现,以它囊括对象之巨大和多样性,给予人类智慧以光荣。 ——拉普拉斯 浙江丽水中学 宋樟伟第谷观测 开普勒处理 牛顿 一、科学的足迹：万有引力定律的发现 （一）大胆的猜想 最高的建筑 最高的山顶 （二）小心求证：智慧的实证——著名的月-地检验 假设法求证: （1）首先假设地球对地面上的物体和地球对月球的引力都遵 守 , 再根据牛顿第二定律求出月球的加速度和地 面附近的自由落体加速度之比。(由力求a） （2）其次根据当时已有的测量的数据求出月球的向心加速度 和地面附近物体的自由落体加速度之比。（由运动求a) （3）最后比较两种方法求出的加速度之比，如果相 同，则猜想正确，否则猜想错误。 假设求得的结果： 实际测量的结果： 当时较精确测量的已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400×103m 月球周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月球轨道半径： r 1≈ 60R (R是地球半径） 非常吻合，猜想正确 （三）大胆的推广：万物皆有 1.太阳与行星 2.地球与物体 3.地球与月亮 4.物体与物体 …… 宇宙中的一切物体皆有相互吸引的引力，所以叫万有引力。 自然界中任何两个物体都是互相吸引的，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，方向沿着两者的连线. 评价： （1）运动的复杂性，规律的简洁性 （2）首次宣告了天地遵循完全相同的科学法则 （3）还不具有实用性，因为牛顿没测定引力常量 适用于两质点或均质球之间。均质球可用球心作为质点代替。 问题：根据万有相力定律要测出引力常量，需要测那些量？测量时会遇到哪些困难？ 卡文迪许（1731-1810），一切最博学的人中最富有的一切最富有的人中最博学的。剑桥大学的卡文迪许实验室。100多年后,测得G并用实验证明G具有普适性,所以被誉为“称量地球质量”的第一人。 二、卡文迪许测定引力常量 【例1】求以下各种情况下的物体间的万有引力大小： （1）估算两个相距0.5m的50kg的人间的万有引力; （2）已知地球的质量约为 6.0×1024kg，地球半径为 6.4×106m， 估算其中一位同学和地球之间的万有引力; （3）太阳的质量为2.0×1030kg，日心与地心之间的距离1.5×1011m 求太阳对地球的万有引力. ABCD 三、万有引力定律的理解和应用 6.67×10-7N 493N 3.6×1022N 【例2】对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式 ，下列说法正确的是(　　) A．只有质量大的物体间存在万有引力、质量小的物体间不存 在万有引力 B．当两物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 C．m1和m2所受引力大小总是相等的，而与m1、m2是否相 等无关 D．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平 衡力 C 【例3】 操场两边放着半径为r1、r2，质量分别为m1、m2的篮球和足球，两球表面之间最近的两点的距离为r，这两球间的万有引力大小为（ ） D * * *