万有引力定律ppt课件.ppt

1 万有引力定律 2 G为比例系数 与太阳 行星无关 方向 沿着太阳与行星间的连线 太阳与行星间引力的大小与太阳的质量 行星的质量成正比 与两者距离的二次方成反比 复习回顾 太阳与行星间的引力F 3 行星为什么能绕太阳做圆周运动 太阳对行星的引力使得行星保持在绕太阳运行的轨道上 4 苹果为什么落地 地面上的物体之所以会落下来 是因为受到重力的作用 5 地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢 地球表面的重力能否延伸到很远的地方 会不会作用到月球上 拉住月球使它绕地球运动的力 与拉着苹果使它下落的力 以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力 遵循相同的规律 牛顿的思考 6 牛顿的猜想 这些力是同一种力 并且都遵从与距离的平方成反比的规律 当然这仅仅是猜想 还需要事实来检验 7 月 地检验 月 地检验的目的是什么 目的 验证 天上 的力与 人间 的力是同一种性质的力 月 地检验的验证原理是怎样的 1 假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力 同样遵从平方反比定律 那么 由于月球轨道半径约为地球半径的60倍 所以月球轨道上一个物体物体受到的引力 比它在地面附近时受到的引力要小 前者只有后者的1 602 据牛顿第二定律 物体在月球轨道上运动时的加速度就应该大约是它在地面附近下落时的加速度的1 602 8 2 月球绕地球的公转周期是27 3天 月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是3 85 108m 如何求出月球绕地球运动的向心加速度 它是地球表面附近的重力加速度的几分之几 9 计算 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度 m s2 得 即 同理 则 数据表明 地面物体所受地球的引力 月球所受地球的引力 与太阳 行星间的引力 真的遵从相同的规律 我们的思想还可以更加解放 是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢 10 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r的二次方成反比 1687年 引力常量 G 3 条件 两个质点或两个均质球体之间的相互作用 r为两质点 球心 间的距离 4 理解 相互性 普遍性 宏观性 一 万有引力定律 N m2 kg2 6 67 10 11 11 思考 我们人与人之间也应该存在万有引力 可是为什么我们感受不到呢 例题1 估算两个质量50kg的同学相距0 5m时之间的万有引力约有多大 6 67 10 7N 是一粒芝麻重的几千分之一 这么小的力人根本无法察觉到 解 例题2 那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢 太阳的质量为M 2 0 1030kg 地球质量为m 6 0 1024kg 日 地之间的距离为 1 5 1011m 3 5 1022N 解 万有引力的宏观性 3 5 1022N非常大 能够拉断直径为9000km的钢柱 12 1 万有引力定律的发现 是17世纪自然科学最伟大的成果之一 把地面上物体运动的规律和天体的运动规律统一了起来 2 万有引力定律的发现 对以后物理学的发展和天文学的发展具有深远的影响 它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律 3 万有引力定律的发现 解放了人们的思想 对科学文化的发展起到了积极的推动作用 7 意义 13 2 引力常量的测量对于一个十分微小的物理量该采用什么方法测量 科学方法 放大法 卡文迪许 第一个能称出地球质量的人 14 引力常量的测量 卡文迪许扭称实验 1789年 卡文迪许扭称实验视频 15 1 测定引力常量的意义 物理含义 两个质量为1kg的物体相距1m时 它们之间万有引力为6 67 10 11N 2 引力常量 G 6 67 10 11 A 证明了万有引力的存在B 开创了测量弱力的新时代C 使得万有引力定律有了真正的实用价值 卡文迪许被称为能称出地球质量的人 N m2 kg2 2 引力常量的测定有何实际意义 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 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 开创了微小量测量的先河 使科学放大思想得到推广 16 探究 重力是由于地球的吸引产