内容正文:
第三章 万有引力定律
2.万有引力定律
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[学习目标定位]
1.了解万有引力定律得出的思维过程,知道地球上物体下落与天体运动的统一性.
2.理解万有引力定律的含义,知道万有引力定律的适用范围和适用条件,会用万有引力定律解决相关引力计算问题.
3.了解引力常量G.
万有引力定律
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1.万有引力定律的表达式:F=G.
2.万有引力的特性
(1)普遍性:万有引力存在于宇宙中任何两个有质量的物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).
(2)相互性:两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律.
(3)宏观性:天体间万有引力很大,它是支配天体运动的原因.地面物体间、微观粒子间的万有引力很小,不足以影响物体的运动,故常忽略不计.
万有引力定律
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3.万有引力公式的适用条件
(1)两个质点间.
(2)两个质量分布均匀的球体间,其中r为两个球心间的距离.
(3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间,r为球心到质点的距离.
4.引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2
(1)物理意义:引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力.
(2) 卡文迪许利用扭秤装置测定引力常量
1.两大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。若两个半径是小铁球半径2倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为F的几倍?
自我·检测
万有引力和重力的关系
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1.万有引力和重力的关系:如图1所示,设地球的质量为M,半径为R,A处物体的质量为m,则物体受到地球的吸引力为F,方向指向地心O,由万有引力公式得F= G引力F可分解为F1、F2两个分力,其中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力F向,F2就是物体的重力mg.
万有引力和重力的关系
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2.近似关系:如果忽略地球自转,则万有引力和重力的关系:mg= F= G,g为地球表面的重力加速度.
3.重力与高度的关系:若距离地面的高度为h,则mg′= G (R为地球半径,g′为离地面h高度处的重力加速度).所以距地面越高,物体的重力加速度越小,则物体所受的重力也越小.
1.苹果自由落向地面时加速度大小为g,在离地高度等于半径处做匀速圆周运动的人造卫星的向心加速度为多少?
自我·检测
2.一个半径比地球大2倍,质量是地球36倍的行星,它表面的重