《万有引力定律》PPT课件.pptx

太阳与行星间的引力万有引力定律太阳与行星间的引力推导 行星以太阳为圆心做匀速圆周运动，太阳对行星的引 力等于行星做匀速圆周运动的向心力 设行星质量为m,行星到太阳的距离为r F=mv/r v=2r/T F=4mr/T不同行星的公转周期不同，所以设法消去T.r/T=k(开普勒第三定律）T=r/k F=4km/r（除m,r外其他均为常量）F正比于m/r 太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比（可认为引力与受力星体的质量成正比）太阳对行星的引力和行星对太阳的引力是一对作用力和反作用力，对于行星对太阳的引力，太阳作为受力星体，这引力也应与太阳质量成正比，与行星太阳之间的距离的二次方成反比。太阳与行星间的引力太阳与行星间引力的大小与行星和太阳的质量成正比，与两者距离的二次方成反比。即F=G Mm/r(G是比例系数，与太阳和行星无关）。方向：沿着二者的连线月-地检验1.月地检验的目的是什么？（验证性实验）验证星体间的引力与地球上物体受的重力是同一种性质的力2.原理 假定维持月球绕地球运动的力使苹果下落的力真是同一种力，同样遵循平方反比的规律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力要小，前者只是后者的1/60.根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度也应该是它在地面附近下落时加速度(自由落体加速度）的1/60.检验过程若星体间引力与地球上物体受到的重力是同一种性质的力,则G(mg)正比于1/R 月球受到的地球引力F正比于1/r a/g=R/r 又r=60R a/g=1/3600 a=g/36002.74*10-3实际观测：月球绕地球的向心力为月地之间万有引力，则向心加速度a=4/T 2.74*10-3检验结论：地球对地面物体的吸引力与天体间的引力，本质上是同一性质的力，遵循同一规律。万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。公式:F=G m1m2/r G：*10-11 (N*m/kg)引力常量，适用于任何两个物体。物理意义：引力常量 在数值上等于两个质量都是1kg的质点相距1m时的相互吸引力。2.万有引力的适用条件：严格来讲，只适用于质点间的相互作用两个质量分布均匀球体间的相互作用也适用，r是两球体球心之间的距离一个均匀球体与球外一个质点也适用两个物体间距离远远大于物体本身大小的时候，公式也近似适用3.公式理解普遍性：任何客观存在的两部分有质量的物质之间都存在着这种相互作用相互性：两个物体之间的引力是一对作用力和反作用力客观性：通常情况下，引力非常小，只有在质量巨大的天体之间才有宏观物理意义特殊性：两物体间万有引力只与其本身质量有关，与它们之间距离有关，和所在空间的性质无关，和周围有无其他物体的存在无关。引力常量测定将小金属球系在长为6英尺（1英尺等于米）木棒的两边并用金属线悬吊起来，这个木棒就像哑铃一样。再将两个350磅（1磅等于千克）的铜球放在相当近的地方，以产生足够的引力让哑铃转动，并扭转金属线。然后用自制的仪器测量出微小的转动。