6.3万有引力定律 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2

6.3万有引力定律 1.牛顿的思考 <1>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？ <2>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？ 2.牛顿的猜想 这些力是同一种性质 的力，并且都遵从与 距离的平方成反比的 规律。 当然这仅仅是猜 想，“还需要用事 怎么检验呢？ 你能想出检验 实来检验！ 的方法吗？ 3.猜想的验证：月-地检验 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 设地球与月球之间、地球与地面上物体 之间以及太阳与行星之间的引力是同 “月一地”检 种力，由于已知月球轨道半径约为地球 验示意图 半径的60倍。则 对地面物体 G Mm R 之mg =ma R 1 r 602 对月球 =m向 那么，如何知道月球的向心加速度呢？ 在牛顿时代，重力加速度己能比较精确测定，当时也 能比较精确地测定月球与地球之间的距离、月球的公转 周期，从而能够算出月球运动的向心加速度，证明了猜 想的正确性 当时已知的一些量： 地表重力加速度：g=9.8m/s2 地球半径： R=6.400×106m 月球公转周期：T=27.3天≈2.36×106s 月球轨道半径：r≈60R 计算结果 4π1 1 0=TPr≈2.72x10m/s2≈ 600 8 这就验证了实际观测到的月球的 向心加速度的确是地面附近重力 加速度的1/3600 这就说明我们的猜测是正确的√ 结论 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“与距 离的二次方成反比”的关系 牛顿的进一步思考： 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？ 万有引力定衢 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m,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： F=G m m2 说明： (1)G为比例系数，叫作引力常量，适用于任何两个物体： (2)为两质点间的距离或质量分布均匀的两个球体球心间 的距离： (3)两物体间的引力，°是一对作用力和反作用力。引力的 方向在两质点的连线上。 (4)式中质量的单位用kg,距离的单位用m,力的单位用N。 3、适用条件： 两个质点或两个均质球体之间的相互作用 (1)适用于计算两个质量分布均匀的球体间的 相互作用，其中是两个球体球心间的距离； (2)计算一个均匀球体与球外一个质点间的 万有引力，其中r为球心与质点间的距离： (3)当两个物体间的距离远远大于物体本身的 大小时，公式也近似适用，其中为两物体质心 间的距离。