高一物理必修二《63万有引力定律》课件.ppt

思考思考:为什么行星不会飞离太阳呢？为什么行星不会飞离太阳呢？原因原因:太阳和行星之间存在引力太阳和行星之间存在引力!F F F F引引引引 Mm/rMm/rMm/rMm/r2 2 2 2写成等式：写成等式：写成等式：写成等式：F F F F引引引引=GMm/r=GMm/r=GMm/r=GMm/r2 2 2 2万有引力定律万有引力定律_Newtons Law of Universal Gravitation“天上的力天上的力”和和“人间人间的力的力”是不是同一种力，是不是同一种力，遵循相同的规律呢？遵循相同的规律呢？地球表面的重力是否地球表面的重力是否能延伸到很远的地方，会能延伸到很远的地方，会不会作用到月球上呢？不会作用到月球上呢？拉住月球使它围绕地拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及众行星与下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力是不是太阳之间的作用力是不是真的是一种力，并遵循相真的是一种力，并遵循相同的规律呢同的规律呢?行星绕太阳运动、月亮绕地球行星绕太阳运动、月亮绕地球运动、苹果落地、运动、苹果落地、这些现象这些现象引起了牛顿的沉思。引起了牛顿的沉思。牛顿大胆的猜想牛顿大胆的猜想:这些力是这些力是同一种性质同一种性质的力，的力，并且都并且都遵从遵从与距离平方成与距离平方成反比反比的关系。的关系。月月月月-地检验地检验地检验地检验地表重力加速度：g=9.8 m/s2地球半径：R=6400103m月亮周期：T=27.3天2.36106 s月亮轨道半径：r 60R=3.84108m求月球绕地球的向心加速度求月球绕地球的向心加速度？分析：分析：根据向心加速度公式：根据向心加速度公式：a=4a=42 2r/Tr/T2 2=2.71=2.7110-3m/s2根据根据F引引=GMm/r2:即即地球表面：地球表面：对于月球：对于月球：结论：结论：万有引力定律万有引力定律内容内容：自然界中任何两个物体都是互相：自然界中任何两个物体都是互相 吸引的吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量成引力的大小跟这两个物体的质量成 正比正比,跟它们的距离的二次方成反比跟它们的距离的二次方成反比.表达式表达式：G为引力常量为引力常量:G=6.6710-11 N m2/kg2，适用条件：r 是质点与质点之间的距离(或者是均匀球体球心之间的距离)。三、引力常量的测量扭秤实验1、实验原理：科学方法放大法卡文迪许卡文迪许实验室 引力恒量的测定引力恒量的测定引力恒量的测定引力恒量的测定:装装装装置置置置介介介介绍绍绍绍:T:T:T:T形形形形架架架架、石石石石英英英英丝丝丝丝、镜尺、镜尺、镜尺、镜尺、M M M M球和球和球和球和m m m m/球球球球光源光源 测测测测量量量量原原原原理理理理介介介介绍绍绍绍:扭扭扭扭秤秤秤秤达达达达到到到到平平平平衡衡衡衡时时时时,引引引引力力力力矩矩矩矩等等等等于于于于石石石石英英英英丝丝丝丝的的的的阻阻阻阻力力力力矩矩矩矩.石石石石英英英英丝丝丝丝转转转转角角角角可可可可由由由由镜镜镜镜尺尺尺尺测测测测出出出出,由由由由石石石石英英英英丝丝丝丝转转转转角角角角可可可可知知知知扭扭扭扭力力力力矩矩矩矩等等等等于于于于引引引引力力力力矩矩矩矩,从从从从而而而而可可可可测测测测得得得得万万万万有有有有引引引引力力力力,进进进进而而而而可可可可测测测测引引引引力力力力恒恒恒恒量量量量G.G.G.G.实验意义实验意义实验意义实验意义:证实了万有引力定律证实了万有引力定律证实了万有引力定律证实了万有引力定律 测定了引力恒量测定了引力恒量测定了引力恒量测定了引力恒量 2、实验结果：G=6.6710-11 N m2/kg23、G 值的物理含义：两个质量为 1 kg 的物体相距 1 m时，它们之间万有引力为 6.6710-11 N4、卡文迪许扭称实验的意义：(1)证明了万有引力的存在，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。思考：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？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，这么小的力人根本无法察觉到。那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？已知：太阳的质量为M=2.01030 kg，地球质量为m=5.981024 kg，日、地之间的距离为R=1.51011 mF=GMm/R2 3.51022 N 非常大，能够拉断直径为 9000 km 的钢柱。=3.51022(N)而太阳对质量为 50 kg 的人，引力很小，不到 0.3 N。当然我们感受不到太阳的引力。例题2、如图所示，r 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m1与m2，则两球间万有引力的大小为()r1rr2D 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，万有引力趋近于无穷大Cm1 与 m2 受到的引力总是大小相等的，与 m1、m2 是否相等无关Dm1 与 m2 受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力例题1、对于万有引力定律的表达式 下面说法中正确的是()AC对万有引力的理解：对万有引力的理解：1、万有引力的普遍性。2、万有引力的相互性。3、万有引力的宏观性。4、万有引力的特殊性。学习思考：纵观万有引力定律的发现历程，你觉得科学发现的一般过程是什么？你能概括一下吗？对现象的一般观察；提出假设；运用逻辑（包括数学）得出推论；通过试验对推论进行检验；对假说进行修正和推广。