万有引力定律_万有引力常量.doc

第六章 万有引力定律第三节万有引力常量习题课教学要求1、卡文迪许实验装置及其原理2、引力常量的意义及其数值3、万有引力与重力及重力加速度的计算重点难点万有引力与重力关系重力加速度的计算正文1.卡文迪许扭秤实验：卡文迪许的扭秤实验，后世称为卡文迪许实验。他用一根39英寸的镀银铜丝吊一6英尺木杆，杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球，另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引它们，通过小镜反射的光点在刻度尺上的位置求出转动的角度，再利用扭转力矩跟角度的关系，计算出两个铅球的引力的大小。因为有了万有引力常量，就可以用来利用重力加速度，来计算地球的质量，所以卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”。课堂小练习两个质量为50kg的人在相距1米时的引力多大？2引力常量的意义及数值：引力常量的测出，使人们已经知道了100多年的万有引力第一次能进行计算，从而使万有引力定律有了真正的实用价值。G6.671011Nm2/kg2万有引力定律中各物理量使用国际单位制中的主单位。3物体的重力与万有引力的关系：如右图所示，蓝色的物体随地球一起自转，地球对它的引力大小为F，此力产生了两个效果，一个就是对地球产生压力的重力G，第二次效果就是提供物体随地球一起转动的向心力F。因为这个向心力很小，所以地球对物体的引力F跟物体的重力G大小相差不多，所以一般情况下，人们认为物体的重力等于地球对物体的引力。问题地球上的物体在什么地方时，重力和万有引力大小最接近？在什么地方，重力和万有引力大小最相差多？4如何用重力加速度计算地球质量：这里有一个粗略计算，就是认为地球对物体的引力等于物体的重力。G为万有引力常量，r为地球半径，g为地球表面的重力加速度。*要学会这种质量计算的推导。问题某天体表面的重力加速度决定于哪些因素？需要知道几个物理量才能求？练习1. 引力恒量G的单位是（ ）A. N B. C. D. 没有单位2. 引力常量的数值是_国物理学家_利用_装置测得。3. 某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力的（ ）A. 1/4倍 B. 1/2倍 C. 4倍 D. 2倍4. 已知地面的重力加速度为g,距地面高为地球半径处的重力加速度是（ ） A. g/2 B.g/2 C. g/4 D. g5. 两个物体之间的万有引力大小为F1，若两物之间的距离减小x，两物体仍可视为质点，此时两个物体之间的万有引力为F2，根据上述条件可以计算（ ）A.两物体的质量 B.万有引力常量C.两物体之间的距离 D.条件不足，无法计算上述中的任一个物理量6. 两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点，如图，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（ ）A.一直增大 B.一直减小C.先减小，后增大 D.先增大，后减小7. 已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的60倍，则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度的之比为（ ）A. 1：60 B. 1： C. 1：3600 D. 60：18.宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的 成正比，跟它们的 _ _ 成反比，这就是万有引力定律。它的公式是F ，式中万有引力恒量G6.671011 _ 。第一个比较精确测定这个恒量的是英国物理学家