万有引力定律（讲授式）

第六章万有引力与航天6.3万有引力定律

飞人跳得再高也会落地,为什么他不能漂浮在空中？为什么月球不能飞离地球呢？1.既然是太阳与行星之间的引力使得行星不能飞离太阳，那么，太阳与地球之间的吸引力与地球吸引物体（苹果）的力是否是同一种力呢?2.即使在最高的建筑物上和最高的山顶上，都不会发现重力有明显的减弱，那么，这个力会不会延伸作用到月球上?拉住月球围绕地球运动？牛顿的猜想牛顿的猜想猜想：假设地球对月亮、苹果的力是同一种性质的力，这可能是地球对其表面上的物体的重力延伸到月亮，且它们都是类似太阳与行星间的引力，都应遵从“与距离平方成反比”的规律。检验目的：地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力．根据牛顿第二定律，知：检验原理：猜想的验证：月-地检验猜想的验证：月-地检验根据向心加速度公式,有：即：验证过程验证成功地表重力加速度：g

=9.8m/s2地球半径：R=6400×103m月球周期：T=27.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m当时，已能准确测量的量有：1.定律表述：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，跟它们的距离的二次方成反比.万有引力定律【说明】1.m1和m2表示两个物体的质量，r表示它们的距离。2.G为引力常量，G=6.67×10－11

N·m2/kg23.G的物理意义——两质量各为1kg的物体相距1m时万有引力的大小.即，3.万有引力公式的适用范围：（1）万有引力存在于一切物体之间，但上述公式只能计算两质点间的引力；即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言,影响很小,可以忽略不计.（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；m1m2r万有引力定律4.万有引力定律理解⑴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），它是自然界的物体间的基本相互作用之一。⑵相互性：两个物体之间相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律。(3)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。万有引力定律5.万有引力与重力（1）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。（4）重力随纬度的增大而增大。（5）由于随地球自转的向心力很小，所以若不考虑地球自转,则万有引力等于重力。（2）在南北极：（3）在赤道：万有引力定律引力常量卡文迪许扭秤的测量方法引力常量测定引力常量的重要意义1．证明了万有引力的存在。2．开创了测量弱力的新时代。3．使万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等。例1．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的有(

)A．只适用于天体，不适用于地面的物体B．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C．只适用于质点，不适用于实际物体D．适用于自然界中任何两个物体之间万有引力存在于一切物体之间解析：例2.离地面某一高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的二分之一，则高度h是地球半径的多少倍？解析：地球表面上物体所受重力约等于地球对物体的引力，则有:离地面高度为h处:由题意知解得即h是地球半径的倍1.对于万有引力定律的表述式，下列说法中正确的是(

)A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C.m1与m2受到的引力大小总是相等的，方向相反，是一对平衡力D.m1与m2受到的引力大小总足相等的，而与m1、m2

是否相等无关AD练习练习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.两物体的距离和两物体质量都减小为原来的1/4ABC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，方向在它们的连线上，引力的大小