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文档简介

实验 引力常量的测量 卡文迪许 卡文迪许扭秤实验 数值 G 6 67 10 11Nm2 kg2 G值的物理含义 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 测量原理 由力矩平衡 M1 M2 得 扭转力矩 M1 k L k 引力矩 M2 F引 L L 即 巧妙之处 1 把微小力 根本不可能觉察到 转变成力矩来反映 一次放大 2 扭转的微小角度又通过光标的移动来反映 二次放大 卡文迪许扭秤实验的科学意义及价值 a 证明了万有引力的存在 b 开创了测量弱力的新时代 c 使万有引力定律有了真正的实用价值 可测量远离地球的天体的质量 密度等 卡文迪许被称为是首次称出地球质量的人 一 万有引力与重力的区别与联系 物体受地球的引力 方向 指向地心 重力 由于地球的吸引而使物体受到的力 叫做重力 重力与万有引力是同一性质的力 重力与引力 静置于水平地面上的物体只受引力和支持力引力和支持力的合力Fn垂直于地轴 指向地轴物体静置于水平地面时 与支持力平衡的力是重力 重力一般不等于引力 重力一般不指向地心因为Fn m 2r远小于mg 所以mg F引 重力是引力的一个分力 该分力与支持力抵消 引力的另一个分力提供向心力 二 重力与引力 G F向 F引 1 当物体在赤道上时 G F引 2 当物体在两极时 2020 3 20 注意 重力只是物体所受万有引力的一个分力 但是由于另一个分力F向特别小 所以一般近似认为地球表面 附近 上的物体 所受重力等于万有引力 3 当物体由赤道向两极移动的过程中 向心力减小 重力增大 只有物体在两极时物体所受的万有引力才等于重力 4 除在两极处外 都不能说重力就是地球对物体的万有引力 但在忽略地球自转时 通常认为重力等于万有引力 即 这个关系非常重要 以后要经常用 3 不考虑地球自转的条件下 地球表面的物体 4 随纬度的升高 向心力减小 则重力将增大 赤道 两极 5 地球表面的物体所受的重力的实质是物体所受万有引力的一个分力 结论 向心力远小于重力 万有引力近似等于重力 6 地球上空 不受自转影响 7 环绕地球的物体 当物体在距地面一定高度绕地心做匀速圆周运动时 地球自转对物体做圆周运动无影响 且此时地球对物体的万有引力就等于物体重力 引力提供物体做圆周运动的向心力 所以三者相等 F引 G mv2 r 2020 3 20 三 重力加速度的计算方法 g GM R2 四 其它星球重力加速度的计算方法 设地球表面的重力加速度为g0 物体在距离地心4R R是地球半径 处 由于地球的作用产生的加速度为g 则g g0为 A 1 2 C 1 4 D 1 16 D B 1 8 已知地球与火星的质量之比M地 M火 8 1 半径之比R地 R火 2 1 求物体在地球和火星的重力加速度之比 2 1 假设火星和地球都是球体 火星的质量M火和地球的质量M地之比M火 M地 p 火星的
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