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万 有 引 力 定 律 【学习目标】 知识与技能 1、了解万有引力定律得出的思路和过程 2、记住引力常量G并理解其内涵 过程与方法 1、了解并体会科学研究方法对人们认识自然的 重要作用 2、认识卡文迪许实验的重要性。 情感态度与价值观 通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思 想过程， 说明科学研究的长期性、连续性及艰巨性。 苹果会落向 地面，月亮 是不是也一 样呢？ 1)1)苹果苹果为什么会落向为什么会落向 地面？地面？ 2) 2) 月球月球受不受地球作用呢？受不受地球作用呢？ 为什么不会落到地球上呢？为什么不会落到地球上呢？ 3）行星绕太阳做匀速圆 周的向心力由谁提供？ 该力的表达式是怎样的 呢？ 地球对地面上物体的力， 地球对月球的力， 太阳对行星的力， 牛顿的思考： 问题：它们是同一种力吗？ 猜想：它们是同一种力 （一）月地检验： l 当时已知的一些量： l 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 l 地球半径： R = 6400103m l 月亮周期： T = 27.3天 2.36106s l 月亮轨道半径： r 60R 如果你是牛顿，你如何利用这些已知量 对你的猜想进行验证呢？ 结论：地球对月球的力，地 球对地面物体的力真是同一种 力。 万有引力定律 l万有引力定律的内容是： l式中各物理量的含义及单位： l万有引力定律的适用条件是什么？ l你认为万有引力定律的发现有何 l深远意义？ 1.万有引力定律的内容： 宇宙间任意两个物体都存在相 互吸引力，引力的方向在它们的连 线上，其大小与两物体的质量乘积 成正比，跟它们间距离的平方成反 比。 2. 质量m-kg千克， 距离r -m米， 力F -N牛顿； 常量G-Nm2/kg2 ， 扭秤实验的测量结果 万有引力常量 引力常量的测量卡文迪许扭称实验(1789年) 卡文迪许卡文迪许实验室 扭秤装置 T形架 金属丝 平面镜 光源 刻度尺 万有引力定律 l万有引力定律的内容是： l式中各物理量的含义及单位： l万有引力定律的适用条件是什么？ l你认为万有引力定律的发现有何 l深远意义？ 3.适用条件 ： 两个质点间 两个均匀的球体 （应是两球心间距） 1. 1. 粗略的计算一下两个质量为粗略的计算一下两个质量为 50kg50kg，相距，相距1m1m的人之间的引力？（的人之间的引力？（ 此处人当做质点来研究）此处人当做质点来研究） 一粒芝麻重的几千分之一一粒芝麻重的几千分之一! 实践探究 解： =1.6710-7 N 2.地球的质量约6.01024kg， 地球半径为6.37106m，请估算 一位质量为50kg同学和地球之间 的万有引力又是多大？已知重力 加速度g=9.8m/s2，这位同学所受重力 为多少？ 493N 490N 思考 l地球上物体所受重力就 是物体与地球之间的引力 吗？ 温故知新： l还记得地球表面的重力加速度 随着纬度变化规律吗？ 随着纬度的增大而增大 4.发现万有引力定律的重要意义: 揭示了地面上物体运动的规律和天体 上物体的运动 遵从同一规律，让人们 认识到天体上物体的运动规律也是可 以认识的,解放了人们的思想,给人们 探索自然的奥秘建立了极大信心, 对 后来的物理学、天文学的发展具有深 远的影响。 课堂小结 一、月地检验 1提出问题 2 猜想 3验证 4 结论 二、万有引力定律 1、内容 2、表达式 3、适 用条件 三、引力常量 课余作业 、书面作业：课本41页“问题与练习”2、3题 、活动与探究： 通过网络等形式查询卡文迪许在科学上 的贡献，以及卡文迪许实验室的相关资料 参考网站： zs.xwg.cc 岁的剑桥牛顿工作的地方三一学院 卡文迪许实验室 卡文迪许实验室的座右铭 卡文迪许实验室的座右铭 The works of the Lord are great, sought out of them that have pleasure therein. 主之作为，极其广大， 凡乐之嗜，皆必考察 表明万有引力定律适用于地面 的任何两个物体，用实验方法进一 步证明了万有引力定律的普适性； 同时使得包括计算星体质量在内的 关于万有引力定律的定量计算成为 可能。 l 练习 1.关于万有引力定律，下列说法中正确的是 （ ） lA牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上 ，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用 于天体之间 lB卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常 量G的数值 lC两物体各自受到对方的引力的大小不一定相等 ，质量大的物体受到的引力也大 lD当r等于零时，万有引力为无穷大 课堂练习 l2质点A与质点B相距L时万有引力为F，若将A 的质量增加为原来的3倍，B的质量增加为原来的 8倍，将AB间距离增大为2L，则AB间万有引力 将为（ ） lA/4 B6 C1