教科版必修二 第3章第2节 万有引力定律 课件（25张）.ppt

3 2万有引力定律 第三章万有引力定律 是什么原因使行星绕太阳公转而没有离开太阳 是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球 思考 是什么原因使人造卫星绕地球运动 思考 树上熟透的苹果掉下来落到地面上 地面上的物体 被抛出去后总要落回地面 是什么原因使物体不离开地球呢 思考 问题1 地面上的两个物体间是否存在引力 问题2 若地面上的两个物体间存在引力 为何两个物体没有在引力作用下紧靠在一起 宇宙中的一切物体间都有引力 大胆设想 事实上 自然界中任何两个有质量的物体间都存在引力 1687年牛顿发现万有引力定律 三 万有引力定律的得出 万有引力定律 1 内容 自然界中任何两个物体都相互吸引 引力的方向在它们的连线上 引力的大小f与物体的质量m1和m2的乘积成正比 与它们的距离r的二次方成反比 2 公式 m1 m2 两物体的质量r 两物体间的距离g 比例系数 叫引力常量 适用于任何物体 g的国际单位 n m2 kg2 3 万有引力的理解 普遍性 任何两个物体之间都存在引力 大到天体小到微观粒子 万有引力是自然界中物体间的基本相互作用之一 相互性 万有引力也是力的一种 力的作用是相互的 具有相互性 符合牛顿第三定律 宏观性 通常情况下万有引力非常小 只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义 在微观世界中 粒子的质量都非常小 粒子间的万有引力很不显著 万有引力可以忽略不计 4 公式的适用条件 理想情况 两个质点间引力大小的计算 实际情况 若两个物体间的距离远大于物体本身大小时 两个物体可看成质点如 太阳与行星间地球与月球间 r为两质点间的距离 r为两天体中心的距离 质量分布均匀的两个球体 可视为质量集中于球心 r为物体到地心的距离 r为两球心间的距离 问题 当两物体间的距离时 则两物体之间的引力 这种观点对么 解析 当两物体间距离时 物体不能看成质点 公式已不再适用 牛顿发现万有引力定律 但却无法算出两个天体间的万有引力大小 因为他不知道引力常量g的值 四 万有引力定律的检验 引力常量g的测量实验 1 实验原理 科学方法 放大法 卡文迪许 卡文迪许实验室 实验数据g值为6 67 10 11nm2 kg2 1798年 英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置 第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小f做了精确测量和计算 比较准确地测出了引力常量g的数值 引力常量g的测量实验 放大思想 实验原理 g的含义 表示两质量m1 m2 1kg的匀质小球 相距r 1m时万有引力的大小 引力常量通常取 测定引力常量g的重要意义 1 用实验证明了万有引力的存在 使万有引力定律进入了真正实用的时代 2 使万有引力定律公式有了真正的实用价值可以计算天体间的引力大小 可间接计算天体的质量 平均密度等如 根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量3 开创了微小量测量的先河 使科学放大思想得到推广 例2 根据万有引力定律和牛顿第二定律说明 开普勒第三定律中k是一个与行星无关 只与太阳有关的常量 建立模型行星绕太阳近似做匀速圆周运动 由万有引力定律和牛顿第二定律得 万有引力与重力 知识拓展 m r 在两极 在赤道 赤道表面一质量m 1kg的物体随地球自转的向心力 由于物体随地球自转的向心力很小 则万有引力大小近似等于重力 卡文迪许在实验室里测出了引力常量g的值 他把自己的实验说成是 称量地球的重量 在实验室里测量几个铅球之间的引力 就可