K63万有引力定律.ppt
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1、牛顿的思考牛顿的思考地球表面的重力能否延地球表面的重力能否延伸到很远的地方,会不会伸到很远的地方,会不会作用到月球上?作用到月球上?地球和月球之间的吸引地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢?的力是同一种力呢?拉住月球使它绕地球运拉住月球使它绕地球运动的力,与拉着苹果使它下动的力,与拉着苹果使它下落的力,以及众行星与太阳落的力,以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同之间的作用力也许真的是同一种力,遵循相同的规律一种力,遵循相同的规律?这些力是这些力是同一种性同一种性质质的力,并且都的力,并且都当然这仅仅是猜想,还当然这仅仅是猜想,还需要事实来检验!需
2、要事实来检验!Rr“月月地地”检验示意图检验示意图检验目的:检验目的:地球和月球之间的吸地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力一种力检验原理:检验原理:mgma2601月轨道 根据牛顿第二定律,知:根据牛顿第二定律,知:mgmaF地表月轨道月轨道F,12rF 由于Rr60且地表月轨道故F6012Fga2601月即一、月地检验一、月地检验Rr“月月地地”检验示意图检验示意图地表重力加速度:地表重力加速度:g g = 9.8 m/s = 9.8 m/s2 2地球半径:地球半径:R R=6400=640010103 3m m月球周期:月球周期:T T =
3、27.3=27.3天天2.362.3610106 6 s s月球轨道半径:月球轨道半径:r r60R=3.8460R=3.8410108 8m m求:月球绕地球的向心加速度求:月球绕地球的向心加速度 ? 即证明即证明一、月地检验一、月地检验ga2601月Rr“月月地地”检验示意图检验示意图根据向心加速度公式根据向心加速度公式,有:有:=2.72=2.7210-3m/s22224Trra月82621084. 31036. 214. 34月a即即:g2601一、月地检验一、月地检验 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
4、加解放!是我们的思想还可以更加解放!是否宇宙中否宇宙中任意两个任意两个物体之间都物体之间都有有这这样的力呢样的力呢? 1、内容:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引、内容: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距离的二次方成反比.的质量)物体的质量:物体(得出:行星质量):太阳质量(、表达式:由2:,1:,2212212mmrmmGFmMrMmGF 二、二、万有引力定律万有引力定律22212221/3kgmNGmmFrGrmmGF的单位:可知、由122m mFGr引力常量适用于任
5、何两个物体;在数值上引力常量适用于任何两个物体;在数值上等于两个质量都是等于两个质量都是1kg的物体相距的物体相距1m时时的相互作用力。的相互作用力。G: 引力常量引力常量 6.6710-11Nm2/kg2 思考:我们人与人之间也应该存在万有引力,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。解:解:NrmGmF2112215.050501067.6 例题例题2 2:那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢?:那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢?(太
6、阳的质量为(太阳的质量为M M = 2.0= 2.0101030 30 kgkg,地球质量为,地球质量为m m = 6.0= 6.0101024 24 kgkg,日、地之间的距离为,日、地之间的距离为= 1.5= 1.5101011 11 m)m)3.51022 N 非常大,能够拉断直径为 9000 km9000 km 的钢柱=3.51022N解:解:NrGMmF2112430112105.1100.6100.21067.6万有引力的宏观性万有引力的宏观性 二、二、万有引力定律万有引力定律(2 2)相互性)相互性: :因为万有引力也是力的一种,力的作用是相互的,具有相互性,符合牛顿第三定律。(
7、1 1)普遍性)普遍性: :因为自然界中任何两个物体都相互吸引,任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力。 (3)(3)独立性独立性: :两物体间的引力两物体间的引力,只与,只与它们的质它们的质量及距离有关,不管它们之间是否还有其它量及距离有关,不管它们之间是否还有其它作用力作用力(4 4)宏观性)宏观性: :在通常情况下,万有引力非常小,只有质量巨大的星球间或天体与附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义,故在分析地球表面物体受力时,不考虑地面物体之间的万有引力,只考虑地球对地面物体的引力。 5 5、应用条件、应用条件 直接利用公式计算引力的三种情况:直接利用公式计算引力的三种情况: 1
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- K63 万有引力定律
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