三、万有引力定律.ppt

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1、6.3 6.3 万有引力定律万有引力定律上一节我们知道了太阳与行星之间作用上一节我们知道了太阳与行星之间作用力的规律力的规律,可以解释行星的运动可以解释行星的运动.即太阳对即太阳对行星的引力来提供行星绕太阳运动所需行星的引力来提供行星绕太阳运动所需的向心力的向心力.正因为这个引力使得行星不能正因为这个引力使得行星不能飞离太阳飞离太阳.牛顿进一步推想也应该是地球牛顿进一步推想也应该是地球对月球的引力使得月球不能离开地球对月球的引力使得月球不能离开地球,而而围绕地球运动围绕地球运动.“天上天上”的力的力与与“地上地上”的的是否是同一种是否是同一种力呢力呢?F1F2一、一、月球轨道月球轨道r=60R

2、假定维持月球绕地球运动的力与使得假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力苹果下落的力是同一种力,同样遵从同样遵从平方反比平方反比定律定律,则则:=数据表明数据表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，以及太阳与行星间的引力，遵从相同的规律。力，以及太阳与行星间的引力，遵从相同的规律。R=6370Km行星绕太阳公转的向心力行星绕太阳公转的向心力是太阳对行星的引力是太阳对行星的引力一切物体间都存在引力一切物体间都存在引力卫星绕行星公转的卫星绕行星公转的向心力是行星对卫向心力是行星对卫星的引力星的引力地面上物体所受重地面上物体所受重力来自

3、地球对物体力来自地球对物体的引力的引力1 1、内容、内容：自然界中自然界中任何两个物体任何两个物体都是相互吸引，都是相互吸引，引力的大小跟这两个物体的质量引力的大小跟这两个物体的质量mm1 1和和mm2 2的乘积的乘积成正比，跟它们的距离成正比，跟它们的距离r r的二次方成反比。的二次方成反比。2 2、公式：、公式：二、万有引力定律二、万有引力定律G G：是引力常量是引力常量，其值，其值为为6.676.671010-1111N Nm m2 2/kg/kg2 2 G G的物理意义的物理意义两质量各为两质量各为1kg1kg的物体相距的物体相距1m1m时时,万有引力的大小为万有引力的大小为6.676

4、.671010-11-11NN。复杂运动背后隐藏着简洁的科学规律，复杂运动背后隐藏着简洁的科学规律，天上地下的物体都遵循相同的科学法则。天上地下的物体都遵循相同的科学法则。3 3、意义：、意义：4 4、公式的适用条件：公式的适用条件：1 1）万万有有引引力力存存在在于于一一切切物物体体之之间间，但但上上述述公式只能计算两公式只能计算两质点间的引力质点间的引力；即即两两物物体体的的形形状状和和大大小小对对它它们们之之间间的的距距离离而言而言,影响很小影响很小,可以忽略不计可以忽略不计.2 2）两两质质量量分分布布均均匀匀的的球球体体之之间间的的引引力力，也也可用上述公式计算，且可用上述公式计算，

5、且r r为两球心间距离为两球心间距离；m1m2r两物体的距离两物体的距离r指指“哪两部分距离哪两部分距离”下面我们粗略下面我们粗略地地来计算一下两个质量为来计算一下两个质量为50kg50kg，相距，相距0.5m0.5m的人之间的引力？（为什么说是粗略？）的人之间的引力？（为什么说是粗略？）1 1、为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？F=GMm/R2=6.6710-7N2 2、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大？、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大？已知：太阳的质量为已知：太阳的质量为M=2.0M=2.010103030kgkg，地球质量为，地球质量为m=

6、5.9m=5.910102424kgkg，日地之间的距离为，日地之间的距离为R=1.5R=1.510101111m mF=GMm/R2=3.51023N说明说明:引力在天体与天体间引力在天体与天体间,天体与物体间比较天体与物体间比较显著显著,但通常物体间的引力可忽略不计但通常物体间的引力可忽略不计.3、由由 可知可知,当两物体之间的当两物体之间的距离趋向于距离趋向于0,0,则物体之间的引力为无穷大则物体之间的引力为无穷大,这种观点对吗这种观点对吗?（物体将不能再看成质点）（物体将不能再看成质点）4 4、设想把一质量为、设想把一质量为mm的物体放在地球的中心的物体放在地球的中心,问问物体受到地球

7、对它的万有引力为多少物体受到地球对它的万有引力为多少?把地球分割，把地球分割，利用对称性。利用对称性。F例例1 1、两个大小相等的实心均质小铁球，紧靠、两个大小相等的实心均质小铁球，紧靠在一起时它们之间的万有引力为在一起时它们之间的万有引力为F F；若两个；若两个半径半径2 2 倍于小铁球的实心均匀大铁球紧靠在倍于小铁球的实心均匀大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（一起，则它们之间的万有引力为（）A A、2F B2F B、4F C4F C、8F D8F D、16F16F记住球体公式：记住球体公式：D例例2:半径为半径为R,质量为质量为M的均匀球体的均匀球体,在其内部挖在其内部挖去一个半径

8、为去一个半径为R/2的小球的小球,在距离大球圆心为在距离大球圆心为L处处有一个质量为为有一个质量为为m的小球的小球,求此两个球体之间的求此两个球体之间的万有引力万有引力.化不规则为规则化不规则为规则先补后割（或先割后补）先补后割（或先割后补）,等效处理等效处理 O1OF万万GF向向思考与讨论思考与讨论:重力与万有引力一样吗重力与万有引力一样吗?F F万万G GF F地表上的物体：地表上的物体：万有引力的一个分力提万有引力的一个分力提供物体供物体随地球自转的向心随地球自转的向心力力，一个分力为重力。，一个分力为重力。重力随纬度的增大而增大。重力随纬度的增大而增大。由于随地球自转的向心力很小，在地球表面由于随地球自转的向心力很小，在地球表面的物体，的物体，则则F F万万G G在南北极：在南北极：在赤道：在赤道：随着地球自转加快随着地球自转加快,地面上的物体会不会飞起来地面上的物体会不会飞起来?