623万有引力定律

1、,第六章 万有引力与航天,万有引力定律,万有引力定律得出的历史过程（对行星做圆周运动的研究）,开普勒时代,牛顿时代,观点,天体做完美的圆周运动,受到类似于磁力的作用等,代表人物,牛顿在前人研究的基础上，通过长期的观察、研究，结合数学知识得出了具有普遍意义的万有引力定律，于1687年正式发表。,时间,受到太阳 的引力,多数人,伽利略 开普勒 笛卡儿,胡克 哈雷 牛顿,17世纪前,太阳与行星间的引力,月亮绕地球运行,苹果落地,地球对月球的力， 地球对地面上物体的力， 太阳对行星的力， 是不是同一种力呢？,牛顿的思考：,万有引力定律的发现过程,一,月球轨道r=60R,假定维持月球绕地球运动的力与使得

2、苹果下落的力是同一种力,同样遵从平方反比定律,则:,=,R=6400Km,月球公转周期T=27.3天,地球对月球的力， 地球对地面上物体的力， 太阳对行星的力， 是同一种力,且都遵从相同的规律。,结论,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？,牛顿的思考：,1、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。(1687年),2、公式：,引力常量：G=?,二、万有引力定律,三、引力常量,引力常量的测量卡文迪许扭秤实验(1789年),卡文迪许,卡文迪许实验室,2、科学方法：放

3、大法,3、测定引力常量的意义,1、引力常量：G=6.671011 Nm2/kg2,两次放大及等效的思想 ： (1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映 (2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映,A、证明了万有引力的存在 B、开创了测量弱力的新时代 C、使得万有引力定律有了真正的实用价值,(卡文迪许被称为能称出地球质量的人),四、公式的适用条件：,1）只能适用于质点间的引力大小的计算；,2）两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用上述公式计算，且r为两球心间距离；,两物体的距离r指“哪两部分距离”,？,3）当研究物体不能看成质点时，可把物体假想分割成无数个质点，求出一个物体上每个质点与另一个物体

4、上每一个质点的万有引力，然后再求合力。,一粒芝麻重的几千分之一!,为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？,粗略计算: 两个质量为50kg，相距0.5m的物体之间的引力？,那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？,已知：太阳的质量为M=2.01030kg，地球质量为 m=6.01024kg，日地之间的距离为R=1.51011m,F=GMm/R2,=6.6710-112.010306.01024/(1.51011)2,=3.51022(N),能拉断直径为9000km的钢柱!,太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N 我们感受不到太阳的引力,1、普遍性 万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物质

5、之间的吸引力，是自然界物质之间的基本相互作用之一.,2、相互性 两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力.,3、宏观性 通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大的天体间，或天体与物体间，它的存在才有实际上的意义.,五、 特 点,特 点,4、特殊性 两个物体间的万有引力和物体所在的空间及 其他物体存在无关.,5、适用性 只适用于两个质点间的引力，当物体之间的 距离远大于物体本身时，也适用，但应为两质心 间的距离.,思考与讨论:重力与万有引力一样吗?,F万,G,F,六、地表上的物体：,万有引力的一个分力提供物体随地球自转的向心力，一个分力为重力。,重力随纬度的增大而增大。,由于随地球自转的向心力

6、很小，在地球表面的物体，则F万G,在南北极：,在赤道：,不考虑地球自转,万有引力等于重力.,题： 地球表面重力加速度为g, 忽略地球自转的影响, 在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍? (已知地球半径为R),解：不计地球自转的影响, 物体的重力等于物体受到的万有引力。,课堂小结,万 有 引 力 定 律,1、内容： 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。,2、公式：,3、条件:,4、特点:普遍性、相互性、宏观性、特殊性、适用性,1. 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,2. 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,3. 地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似