月日万有引力定律ppt课件

1、万万 有有 引引 力力 定定 律律 地球表面的重力能否延伸地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到到很远的地方，会不会作用到月球上？月球上？地球和月球之间的吸引力地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？同一种力呢？拉住月球使它绕地球运动拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律遵循相同的规律?牛顿的思考牛顿的思考这些力是这些力是同一种性同一种性质质的力，并且都的力，并且都当然这仅仅是猜想，还当

2、然这仅仅是猜想，还需要事实来检验！需要事实来检验！ 数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！ 我们的思想还可以更加解放！是我们的思想还可以更加解放！是否宇宙中否宇宙中任意两个任意两个物体之间都物体之间都有有这这样的力呢样的力呢? 1、内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引、内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比距离的二次方成反比.的质量）物体的质量：物体（得出：行星质量）：太阳质量（、表达式：由2:,1:,2212

3、212mmrmmGFmMrMmGF 一一、万有引力定律万有引力定律22212221/3kgmNGmmFrGrmmGF的单位：可知、由122m mFGr(1)引力常量适用于任何两个物体；引力常量适用于任何两个物体；(2)意义：在数值上等于两个质量都是意义：在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距的物体相距1m时的相互作用力。时的相互作用力。G: 引力常量引力常量 6.6710-11Nm2/kg2 思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？例题1、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？ =6.6710-7 N 是一粒芝麻重的几千分之一，

4、这么小的力人根本无法察觉到。解：解：NrmGmF2112215.050501067.6 例题例题2 2：那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？：那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的质量为（太阳的质量为M M = 2.0= 2.0101030 30 kgkg，地球质量为，地球质量为m m = = 6.06.0101024 24 kgkg，日、地之间的距离为，日、地之间的距离为= 1.5= 1.5101011 11 m)m)3.51022 N 非常大，能够拉断直径为 9000 km9000 km 的钢柱=3.51022N解：解：NrGMmF2112430112105.1100.610

5、0.21067.6万有引力的宏观性万有引力的宏观性 二、二、万有引力定律万有引力定律（2 2）相互性）相互性: :因为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。（4 4）宏观性）宏观性: :在通常情况下，万有引力非常小，只有质量巨大的星球间或天体与附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑地面物体之间的万有引力，只考虑地球对地面物体的引力。 （1 1）普遍性）普遍性: :因为自然界中任何两个物体都相互吸引，任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力。 (3)(3)独立性独立性: :两物体间的引力两物体间的引力，只与，只与它们的质量

6、及距离有关，它们的质量及距离有关，不管它们之间是否还有其它作用力不管它们之间是否还有其它作用力5 5、应用条件、应用条件 直接利用公式计算引力的三种情况：直接利用公式计算引力的三种情况： 1 1）可视为）可视为质点质点的两物体间的引力；的两物体间的引力； 2 2）两）两质量均匀分布的球体质量均匀分布的球体间的引力；间的引力； 3 3）一质量均匀分布的）一质量均匀分布的球体球体和和一质点一质点间的引力。间的引力。 注意：式中的注意：式中的r r，1)1)对于对于相距很远可以看作质点的物体相距很远可以看作质点的物体，就是指，就是指两个质点的两个质点的距离距离；2)2)对于对于均匀球体均匀球体，指的

7、是，指的是两球心间的距离两球心间的距离；3)3)对于对于一均匀球体和一质点一均匀球体和一质点，指的是，指的是质点和球心间的距离质点和球心间的距离。 二、二、万有引力定律万有引力定律 100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出多年后，由英国物理学家卡文迪许测出G值的测量：卡文迪许扭秤实验值的测量：卡文迪许扭秤实验三、引力常量的测量三、引力常量的测量第一个第一个能称出地能称出地球质量的人球质量的人扭秤装置T T形架形架金属丝金属丝平面镜平面镜光源光源刻度尺刻度尺扭秤实验的测量结果2211/1067. 6kgmNG万有引力常量万有引力常量卡文迪许扭秤实验的意义： 证明了万有引力的存在，并测得引力常量G

8、,使万有引力定律进入了真正实用的时代；(2)开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广(1)(1)重力产生原因：是由于地球对物体的吸引而产生的重力产生原因：是由于地球对物体的吸引而产生的 OF向向mgF地球上物体的向心力地球上物体的向心力F F向向= =mm2 2r r是是引力引力F F的一个分力引力的一个分力引力F F的另一的另一个分力就是通常所说的重力个分力就是通常所说的重力mgmg(2)(2)重力随纬度的变化情况：重力随纬度的变化情况：重力重力会会随着纬度的增加而增大随着纬度的增加而增大 ，赤道上的物体，赤道上的物体移到两极时，重力增加约千分之五移到两极时，重力增加约千分之五 .在

9、在粗略的粗略的计算中计算中, , 020M mm gGR(3)(3)重力随高度的变化情况重力随高度的变化情况 : :质量为质量为m m的物体，位于高度的物体，位于高度h h处引力为处引力为2()MmFGRh当当h h增大时增大时, ,引力减小引力减小, ,重力也跟着减小重力也跟着减小 . . 四122112750506.67100.56.6710m mFGrNN 实践探究实践探究 2.2.已知地球的质量约为已知地球的质量约为 6.06.010102424kgkg，地球半径为，地球半径为6.46.410106 6m m，请估算其中一位同，请估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是学和地球之间的万

10、有引力又是多大？多大？ 课堂小结课堂小结 猜想验证得出结论月地检验，万有引力定律，万有万有引力常量自我测评自我测评1 1、如图所示，、如图所示，r r 虽然大于两球的半径，但两球的虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m m1 1与与m m2 2，则两球间万有引力的大小为则两球间万有引力的大小为 ( )( )r1rr2122Am mGr、 12212C()m mGrr+、 12212D ()m mGrrr+、1221B m mGr、D公式中的公式中的r应为球心之间的距离应为球心之间的距离自我测评自我测评2 2、关于万

11、有引力的说法，正确的有、关于万有引力的说法，正确的有( )( ) A A物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力球没有引力 B B万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的 C C地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力都是地球的万有引力 D D 中的中的G G是一个比例常数，是没有单位的是一个比例常数，是没有单位的221rmmGF BCBC万有引力具有相互性万有引力具有相互性G的单位是的单位是22/ kgmN 课

12、堂小结课堂小结一、月地检验1、猜想、猜想 2、 验证验证 3、 结论结论二、万有引力定律1、内容、内容 2、表达式、表达式 3、适用条件、适用条件三、引力常量的测量1、原理介绍、原理介绍 2、实验测量、实验测量 3、过程体验、过程体验 课后作业课后作业、书面作业：课本、书面作业：课本41页页“问题与练习问题与练习”2、3题、导与练、课时训练题、导与练、课时训练、活动与探究：、活动与探究： 通过网络等形式查询卡文迪许在科学上通过网络等形式查询卡文迪许在科学上的贡献，以及卡文迪许实验室的相关资的贡献，以及卡文迪许实验室的相关资料参考网站：料参考网站：lark365ebiotradezs.xwg2

13、2、关于万有引力常量、关于万有引力常量G,G,以下说法正确的是（以下说法正确的是（ ）A.A.在国际单位制中，在国际单位制中，G G的单位是的单位是N.mN.m2 2/kg/kgB.B.在国际单位制中在国际单位制中,G,G的数值等于两个质量各的数值等于两个质量各1kg1kg的的物体，相距物体，相距1m1m时的相互吸引力时的相互吸引力C.C.在不同星球上，在不同星球上，G G的数值不一样的数值不一样D.D.在不同的单位制中在不同的单位制中,G,G的数值不一样的数值不一样3 3、关于半桶水与整桶水的重力加速度的关系，、关于半桶水与整桶水的重力加速度的关系，正确的说法是（正确的说法是（ ）A.A.由

14、于半桶水的质量是整桶水的一半，故半桶水由于半桶水的质量是整桶水的一半，故半桶水的重力加速度是整桶水的的重力加速度是整桶水的2 2倍倍B.B.由于半桶水的重力是整桶水的一半，故半桶水由于半桶水的重力是整桶水的一半，故半桶水的重力加速度是整桶水的一半的重力加速度是整桶水的一半C.C.同一地点的半桶水与整桶水的重力加速度相同，同一地点的半桶水与整桶水的重力加速度相同，与其质量、重力无关与其质量、重力无关D.D.无法确定二者间的关系无法确定二者间的关系作作 业业: 课后完成P38 “问题与练习”中的问题查找阅读牛顿生平相关资料。记住！记住！上过课要去看书！上过课要去看书！还有，还有，作业要及时完成！作

15、业要及时完成！1. 1.万有引力定律的万有引力定律的内容内容： 宇宙间任意两个有质量的物体都存在宇宙间任意两个有质量的物体都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比。成正比，跟它们间距离的平方成反比。221rmmGF 2. 2. 质量质量m-kgm-kg千克，千克， 距离距离r -mr -m米，米， 力力F -NF -N牛顿；牛顿； 常量常量G-NmG-Nm2 2/kg/kg2 2 ，( ( 数值上等数值上等于两质量各为于两质量各为1Kg1Kg的物体相距的物体相距1 1米时的米时的万有引力的大小万有引力的大小) )。3.3.适用条件适用条件 ：两个质点间的相互作用两个质点间的相互作用; ;可以看作质点的两个物体间的可以看作质点的两个物体间的相互作用相互作用; ;若是两个均匀的球体若是两个均匀的球体, ,应是两球应是两球心间距心间距. .