6.3 万有引力定律6.3 万有引力定律 (2).ppt

第六章万有引力与航天 第3节 万有引力定律 扬州大学附属中学东部分校姜雪峰 月亮绕地球运行 苹果落地 月亮绕地旋转所需要的向心力 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 这个问题引起了牛顿的沉思 如果你是牛顿 你会怎样解决这个猜想 一 牛顿的思考 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 一 牛顿的思考 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 二 牛顿的月地检验 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 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 二 牛顿的月地检验 计算结果 牛顿的这一猜想非常大胆 将天上和人间连接在了一起 三 牛顿的智慧 牛顿再度思考 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 三 牛顿的智慧 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 表达式 三 牛顿的智慧 牛顿的这一大胆的推广 充分体现了牛顿非凡的智慧 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 g为引力常量 r为两物体的中心距离 表达式 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 科学方法 放大法 卡文迪许 卡文迪许扭秤实验 g值为6 67 10 11nm2 kg2g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 万有引力定律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 6 67 10 11n m2 kg2 r为两物体间的距离 表达式 适用条件 仅适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用 两物体为均匀球体时 r为两球心间的距离 粗略的计算一下两个质量为50kg 相距0 5m的人之间的引力 一粒芝麻重的几千分之一 牛顿的赠言 我不知道世人对我的看法怎样 但是在我看来 我不过是一个在海滨玩耍的孩子 为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴 但那浩瀚的真理之海洋 却还在我的面前未曾发现呢 课堂小结 万有引力定律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 6 67 10 11n m2 kg2 适用条件 两个质点 两个质量分布均匀球体 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 课堂练习 d 2 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 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 课堂练习 c r 4 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