教育专题：63万有引力定律.ppt

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1、6.3 万有引力定律万有引力定律回顾：回顾：太阳与行星间的引力规律：太阳与行星间的引力规律：对引力的一些思考：对引力的一些思考：太阳对行星的引太阳对行星的引力使行星不能力使行星不能飞离太阳飞离太阳 树上的苹果总树上的苹果总要落回地面要落回地面 问题问题在最高的山在最高的山顶都会感顶都会感受到地球受到地球的吸引力的吸引力地球对苹果的地球对苹果的引力跟太阳引力跟太阳对地球的引对地球的引力是不是同力是不是同一种力呢？一种力呢？延伸延伸这个力会不会这个力会不会作用到月球作用到月球上呢？上呢？猜想猜想I地球拉着月地球拉着月球绕地球球绕地球运动的力，运动的力，地球拉着地球拉着苹果下落苹果下落的力，以的力，

2、以及太阳和及太阳和行星之间行星之间的力是不的力是不是同一种是同一种力呢？力呢？一、月地检验一、月地检验rRMm1m2 地球与月球之间，地球与地面物体之间，以及地球与月球之间，地球与地面物体之间，以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一种力，遵循相地球、众行星与太阳之间的作用力是同一种力，遵循相同的规律。同的规律。如何检验猜想如何检验猜想I？在牛顿的年代已经能够精确的在牛顿的年代已经能够精确的测定重力加速度测定重力加速度g=9.8m/s2、月地距月地距离离r与地球半径与地球半径R关系关系r=60R。根据。根据猜想猜想I计算月球由于受到地球对它的计算月球由于受到地球对它的吸引力而产生的加速度吸引力

3、而产生的加速度a1。忽略地球自忽略地球自转影响，地球对苹果转影响，地球对苹果m2的吸引力等于苹果所受重力。的吸引力等于苹果所受重力。牛顿的年代，天文观测测定的月球绕地球公转周期牛顿的年代，天文观测测定的月球绕地球公转周期T为为27.3天，月地之间的距离天，月地之间的距离r=3.8108m,计算由天文观测计算由天文观测测定的月球绕地球运动的向心加速度测定的月球绕地球运动的向心加速度比较比较a1和和 的值，你能得出什么结论？的值，你能得出什么结论？猜想猜想I：合作探究：合作探究：一、月地检验一、月地检验行星与太阳之间、地球与月球之间，以及行星与太阳之间、地球与月球之间，以及地球与地面物体之间具有地

4、球与地面物体之间具有“与两个物体的与两个物体的质量成正比，与它们之间距离的二次方成质量成正比，与它们之间距离的二次方成反比反比”的吸引力的吸引力是否任意两个物体之间都有这样的力呢？是否任意两个物体之间都有这样的力呢？任意两个物体之间都有这样的力，只是由于身边任意两个物体之间都有这样的力，只是由于身边物体的质量比天体的质量小得多，不易察觉罢了物体的质量比天体的质量小得多，不易察觉罢了。猜想猜想II结论结论思考：思考：如何完整的表述此结论？如何完整的表述此结论？二、万有引力定律二、万有引力定律1.内容：自然界中内容：自然界中任何任何两个物体都两个物体都相互相互吸引，引力的方向吸引，引力的方向在它们

5、的连线上，引力的大小与物体的质量在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和和m2的的乘积成正比，与它们之间的距离乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比的二次方成反比2.公式：公式：3.注意：注意：引力公式适用于引力公式适用于质点质点间的相互作用当两物体的距离间的相互作用当两物体的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点在利用引力公式计算太阳与行星之间的引力时，在利用引力公式计算太阳与行星之间的引力时，我们将太阳与行星处理成什么物理模型？什么情我们将太阳与行星处理成什么物理模型？什么情况下我们可以这样处理？况下我们可以这样处理？思考：思考：例例

6、1 1 如图所示，两球的质量均匀分布，大小分如图所示，两球的质量均匀分布，大小分别为别为m1，m2，则两球间的万有引力大小为（，则两球间的万有引力大小为（）A.B.C.D.D对质量分布均匀的球体，我们是如何处理的？对质量分布均匀的球体，我们是如何处理的？思考：思考：二、万有引力定律二、万有引力定律1.内容：自然界中内容：自然界中任何任何两个物体都两个物体都相互相互吸引，引力的方向吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和和m2的的乘积成正比，与它们之间的距离乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比的二次方成反比2.公式：公式：3.注意

7、：注意：引力公式适用于引力公式适用于质点质点间的相互作用当两物体的距离间的相互作用当两物体的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点推论：对均匀球体，可视为质量集中于推论：对均匀球体，可视为质量集中于球心球心的质点，且的质点，且r为两球心间的距离为两球心间的距离三、引力常量三、引力常量 引力常量是自然界中少数几个最重要的物理引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一，怎么测量引力常量？需要测量哪些物理量？常量之一，怎么测量引力常量？需要测量哪些物理量？由由 可得：可得：即测量出即测量出F,r，m1，m2即可测得即可测得G身边物体的质量比天体的质量

8、小得多，引力身边物体的质量比天体的质量小得多，引力F是非常小的，是非常小的，这么小的力这么小的力F，如何测量？，如何测量？把力把力F的效果放大。的效果放大。合作探究：合作探究：思考：思考：结论：结论：结论：结论：三、引力常量三、引力常量引力常量最早是由英国物理学家引力常量最早是由英国物理学家卡文迪许卡文迪许通过扭秤实验测通过扭秤实验测出出 G=6.6710-11Nm2/kg2 如右图所示为卡如右图所示为卡文迪许扭秤实验装文迪许扭秤实验装置，哪些地方把引置，哪些地方把引力力F的效果放大了？的效果放大了？卡文迪许扭秤实验装置卡文迪许扭秤实验装置讨论分析：讨论分析：例例2 既然任何物体间都存在着引力

9、，为什么当两既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸引在一起？我们通常分析个人接近时他们不会吸引在一起？我们通常分析物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？请你根据实际情况，应用合理的数据，通过计算请你根据实际情况，应用合理的数据，通过计算说明以上两个问题。说明以上两个问题。解答：设两人的质量解答：设两人的质量m1=m2=60kg，相距，相距r=1m时，时，在这里将人视为质点，则两人间的万有引力大小在这里将人视为质点，则两人间的万有引力大小为：为：可见两人之间的引力是非常小的，所以两个人接可见两人之间的引力是非常小的，所以两个人接近

10、时他们不会吸引在一起，通常分析物体的受力近时他们不会吸引在一起，通常分析物体的受力时不需要考虑物体间的万有引力。时不需要考虑物体间的万有引力。A公式中公式中G为引力常量，它是由实验测得的，为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的而不是人为规定的 B当当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 Cm1与与m2受到的引力总是大小相等的，与受到的引力总是大小相等的，与m1、m2是否相等无关是否相等无关 Dm1与与m2受到的引力总是大小相等、方向相反受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力的，是一对平衡力例例3 对于万有引力定律的表达式对于万有引力定律的表达式

11、F=G 下面下面说法中正确的是说法中正确的是 （）AC 例例 4 地球质量大约是月球质量的地球质量大约是月球质量的81倍，在登月倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为地球中心的距离之比为 ()A1：27 B1：9 C1：3 D9：1B作业1.必修必修2，P41问题与练习问题与练习T2，T3做作业本做作业本上明天交，其余题做书上上明天交，其余题做书上2.习案第三节（作业九）明天交习案第三节（作业九）明天交3.预习第四节并做好学案学法导引部分预习第四节并做好学案学法导引部分