2.万有引力定律（教学课件） 物理教科版必修第二册

3.2 万有引力定律 太阳系的行星在各自的轨道上绕太阳运动，是什么原因使行星遵守这样的运动规律呢？ 万有引力定律——猜想 万有引力定律——猜想 牛顿在总结前人的研究基础下，把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动，运用开普勒三大定律和他自己的力学、数学的成果，找出了原因 近似化 R r 万有引力定律——推理 牛顿第三定律 开普勒第三定律 太阳对行星引力 行星对太阳引力 牛顿第二定律 m1 m2 r T F 万有引力定律——推理 为什么月球也不会飞离地球呢？ 月球和地球之间存在引力 为什么苹果会落地？ 苹果和地球之间存在引力 <2>地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？ <1>地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？ <3>拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律? 牛顿的思考 高中物理 必修2 第六章 万有引力与航天 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． 检验原理： 月—地检验 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 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． 检验原理： 根据牛顿第二定律，知：   月—地检验 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 地表重力加速度： 地球半径： 月球周期： 月球轨道半径： 求：（1）月球绕地球的向心加速度？ （2）此向心加速度与重力加速的比值是多少？ 月—地检验 高中物理 必修2 第六章 万有引力与航天 地表重力加速度： 地球半径： 月球周期： 月球轨道半径： 求：（1）月球绕地球的向心加速度？ （2）此向心加速度与重力加速的比值是多少？ 月—地检验 （1）根据向心加速度公式,有： 即， （2） ≈ 高中物理 必修2 第六章 万有引力与航天 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！是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢??? 万有引力定律 高中物理 必修2 第六章 万有引力与航天 1、内容： 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物体质量的乘积m1m2成正比，与这两个物体间距离r的平方成反比。 2、表达式： G为引力常量，G=6.67×10－11 m3/kg·s2 万有引力定律 r为两个物体中心之间的距离 3、适用条件：万有引力定律适用于计算两个质点间的引力，若为两个靠得很近的匀质球体，可以等效看成两个质点，此时距离r为两个匀质球体的球心距离 生活中的万有引力 ◆ 我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？ 假设质量均为60千克的两位同学，质心相距1米，他们之间的相互作用的万有引力多大？ 2.4×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。 万有引力定律 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的相互作用之一． ⑵ 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．它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上 (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——理解： (4)特殊性：两物体间的万有引力只与他们本身的质量和它们之间的距离有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关(质量是引力产生的原因)。 1686年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种测定引力常量的方法，却没有成功. 其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功. 直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里对两个物体间的引力大小作了精确的测量和计算，比较准确地测出了引力常量． 引力常量的测定： 思考：1、两个物体间的万有引力很小，他是如何解决的？ 2、力很小读数如何解决？ r F r F m m´ m m´ 卡文迪许 — 扭秤实验 科学方法 ——放大法 扭秤实验的物理思想和科学方法：扭秤装置把微小力转变成力矩来反映，扭转角度又通过光标的移动来反映．从而确定物体间的万有引力． 卡文迪许 — 扭秤实验 1．证明了万有引力的存在． 2．“开创了测量弱力的新时代” ． 3．使得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．如根据地球表面