黑龙江省穆棱市朝鲜族学校高中物理 第六章万有引力与航天 3 万有引力课件 新人教版必修2.ppt

知识回顾 太阳与行星间的引力 第六章万有引力与航天 3万有引力定律 月亮绕地球运行 跳得再高也会落地 苹果落地 地球对月球的力 地球对地面上物体的力 太阳对行星的力 是不是同一种力呢 牛顿的思考 万有引力定律的发现过程 苹果与月亮受到的力可能是同一种力 可能是地球表面的重力延伸到月亮 而且都是类似太阳与行星间的引力 它们都应遵从 与距离的二次方成反比 的关系 牛顿的猜想 牛顿的智慧 牛顿的这一猜想非常大胆 将天上和人间连接在了一起 证明 苹果 月亮受力满足 平方反比 的关系 一 月 地检验 当时已知的一些量 地表重力加速度 g 9 8m s2地球半径 r 6400 103m月亮周期 t 27 3天 2 36 106s月亮轨道半径 r 60r 计算验证 计算结果 地球对月球的力 地球对地面上物体的力 太阳对行星的力 是同一种力 且都遵从 与距离的二次方成反比 的关系 结论 既然太阳行星间 地球月球间 地球物体间有引力 那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢 牛顿的思考 牛顿的这一大胆的推广 充分体现了牛顿非凡的智慧 牛顿的智慧 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 2 公式 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 二 万有引力定律 万有引力定律的验证哈雷彗星回归预测 哈雷彗星 1682年8月出现1758年12月25日晚回归 哈雷 三 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 t形架 金属丝 平面镜 光源 刻度尺 1 实验原理 力矩平衡 即引力矩 扭转力矩 2 科学方法 放大法 3 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 4 引力常量 g 6 67 10 11n m2 kg2 两次放大及等效的思想 1 扭秤装置把微小力转变成力矩来反映 2 扭转角度 微小形变 通过光标的移动来反映 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 一粒芝麻重的几千分之一 为什么我们感觉不到周围物体的引力呢 粗略计算 两个质量为50kg 相距0 5m的物体之间的引力 那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢 已知 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r 1 5 1011m f gmm r2 6 67 10 11 2 0 1030 6 0 1024 1 5 1011 2 3 5 1022 n 能拉断直径为9000km的钢柱 太阳对质量为50kg的人 引力很小 不到0 3n我们感受不到太阳的引力 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 万有引力的意义 课堂小结 万有引力定律 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 2 公式 3 条件 质点或均质球体 4 理解 普遍性 相互性 宏观性 特殊性 1 要使两物体间的万有引力减小到原来的1 4 下列办法可采用的是 a 使两个物体质量各减小一半 距离不变b 使其中一个物体的质量减小到原来的1 4 距离不变c 使两物体的距离增为原来的2倍 质量不变d 距离和两物体质量都减小为原来的1 4 课堂练习 abc 2 操场两边放着半径为r1 r2 质量分别为m1 m2的篮球和足球 两者的直线间距为r 这两球间的万有引力大小为 a b c d 无法判断 课堂练习 c r 3 地球的半径为r 地球表面处物体所受的重力为mg 近似等于物体所受的万有引力 关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中 正确的是 a 离地面高度r处为4mgb 离地面高度r处为c 离地面高度2r处为d 离地面高度处为4mg 课堂练习 c 如下图所示 在半径r 20cm 质量m 168kg的均匀铜球中 挖去一球形空穴 空穴的半径为要 并且跟铜球相切 在铜球外有一质量m