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第三节 引力常量的测定 知识点回顾 1.万有引力定律的内容是什么？ 2.万有引力定律的公式是什么？ 3.公式中G的意义是什么？ 4.牛顿提出万有引力定律时就给出了 G的数值吗？ 1.引力常量为何难以测量？ 2.谁设计实验对引力常量进行了测 定，他使用的是什么装置？ 3.该装置主要由几部分组成？ 4.该实验的原理是什么？ 阅读，思考 1.引力常量为何难以测量？ 引力常量难以测量的原因是其值非常小，很难 用实验方法将它显示出来。 2.谁设计实验对引力常量进行了测定， 他使用的是什么装置？ 英国物理学家卡文迪许（1798），扭秤装置。 3.该装置主要由几部分组成？ 主要由四部分组成：一个倒置的T形金属架； 一根金属丝；一个固定在T形架上的平面镜； T形架两端各装一个小球。 4.该实验的原理是什么？ 该实验的原理是应用力矩平衡。 T形架 金属丝 平面镜 小球 刻度尺 光 源 分析，讨论 1.由于一般物体间的引力非常小，导致 引力常量难以测量。那么，怎样测引 力常量呢？ 2.扭秤装置中的平面镜起什么作用呢？ 3.除了平面镜外，是否还有其他地方对 引力的效果进行了放大？ 4.本实验的原理是力矩平衡，那么，具 体说是哪些力矩平衡呢？ 1.由于一般物体间的引力非常小，导致引力 常量难以测量。那么，怎样测引力常量呢？ 思路：对微小形变进行放大 2.扭秤装置中的平面镜起什么作用呢？ 平面镜起到了放大作用。 3.除了平面镜外，是否还有其他地方对引力 的效果进行了放大？ T形架也起到了放大作用。 4.本实验的原理是力矩平衡，那么，具体说 是哪些力矩平衡呢？ 金属丝的扭转力矩和引力的力矩平衡。 应用练习题： 1. _年，_国物理学家_ 应用_装置，第一次在实验室里巧 妙地测出了万有引力常量. 2.扭称装置的巧妙之处在于对作用效果进行 了二次放大，这两次放大分别体现在 _；_ 1798英卡文迪许 扭秤 小平面镜反射“T”型架横杆增大力臂 3.卡文迪许应用扭称装置测定万有引力常 量的实验原理是：_ 万有引力产生的力矩与 金属丝扭转时产生的扭转力矩相等 测定引力常量的重要意义 （1）证明了万有引力的存在的普遍性。 （2）使得万有引力定律有了真正的实用 价值，可测定远离地球的天体的质量、 密度等。 （3）扭秤实验巧妙地利用等效法合理地 将微小量进行放大，开创了测量弱力的新 时代。 例题与练习 【例题1】既然两个物体间都存在引力，为 什么当两个人接近时他们不吸在一起？ 由于人的质量相对于地球质量非常小，因 此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之 间的引力比他们各自与地球的引力要小得 多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻 力，因而不能吸在一起。 【例题2】已知地球的半径，地面重力加 速度，求地球的平均密度。 解：设在地球表面上有一质量为m的物体 ，则： 反馈练习 1.关于引力常量下列说法正确的是( ) A.引力常量是两个质量为1kg的物体相距1m时 的相互吸引力； B.牛顿发现了万有引力时，给出了引力常量的 值； C.引力常量的测出证明了万有引力的存在 D.引力常量的测定，使人们可以测出天体的质 量 C D 2.两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运 行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受万