3万有引力定律3万有引力定律.pptVIP

第六章万有引力与航天 第3节 万有引力定律 这个问题引起了牛顿的沉思 一 牛顿的思考 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 而且它们都是类似太阳行星间的引力 它们都应遵从 与距离平方成反比 的关系 太阳对行星的引力使行星绕太阳做圆周运动 月亮绕地旋转所需要的向心力与太阳行星间的引力是不是都是相同的力呢 地球对地表物体的重力与太阳行星间的引力是不是都是相同的力呢 若你是牛顿 你会怎样解决这个猜想 证明苹果 月亮受力满足 平方反比 的关系当时已知的一些量 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 那么 通过这些已知条件如何来证明 苹果 月亮受力也满足 平方反比 的关系呢 二 牛顿的月地检验 计算验证 三 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 牛顿再度思考 既然太阳与地球或行星间 地球与月球间 地球与物体间有引力 那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢 自然界中任何两个物体都相互吸引 引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比 跟它们的距离的平方成反比 g为引力常量 r为两质点的距离 表达式 若两物体间的距离r比物体的形状大得多时 可把物体视这质点 若两物体是密度均匀的球体 则r为球心距 定律 四 万有引力定律内容 自然界中任何两个物体都相互吸引 引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比 跟它们的距离的平方成反比 f1 f2 f 五 万有引力定律的验证1 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 2 引力常量的测量 思考 对于一个十分微小的物理量该采用什么方法测量 卡文迪许 力的测量 引力力矩的测量 石英丝转过的角度 光点移动的距离 科学方法 放大法 g 6 67 10 11n m2 kg2 1 关于万有引力 下列说法中正确得是 a 万有引力只有在天体之间才体现出来b 一个苹果由于其质量很小 它受到地球的万有引力几乎可以忽略c 地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力d 地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近 d 粗略计算两个质量为50kg 相距0 5m的人之间的引力 一粒芝麻重的几千分之一 3 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 c r 4 设想把质量为m的物体 放在地球的中心 地球的质量为m 半径为r 则物体与地球之间的万有引力是 a 零b 无穷大c d 无法确定 a 应用 应用 求地球表面及上空h处的重力加速度g 1 地球表面 忽略地球自转影响 上空h处 同理 2 重力和万有引力的关系 分力 f1 分力 mg f合 由于地球自转 随纬度的增加 物体所需的向心力f1减小 所以随纬度的增加 物体的重力mg不断增大 f合 f1 mg n n mg 某行星自转一周所需时间为地球上的6h 在这行星上用弹簧秤测某物重力 在该行星赤道上称得物重是两极时计数的90 已知g 6 67 10 11n m2 kg2 若