第01节万有引力定律.ppt

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1、3.1 万有引力定律江西省龙南中学 张宗波粤教版必修2回顾：回顾：行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由什么力行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由什么力提供？该力的特点是什么？提供？该力的特点是什么？由太阳与行星间的引力提供，引力由太阳与行星间的引力提供，引力大小为大小为 ，与两星体质量的，与两星体质量的乘积成正比，与两星体距离的平方成反比。乘积成正比，与两星体距离的平方成反比。传说在三百年前的一传说在三百年前的一天，回家躲避瘟疫的天，回家躲避瘟疫的牛顿走到一棵苹果树牛顿走到一棵苹果树下，忽然树上掉下来下，忽然树上掉下来的一个苹果砸到牛顿的一个苹果砸到牛顿头上，使牛顿陷入了头上，使牛顿陷入了深深的思

2、考之深深的思考之.苹果落地的故事苹果落地的故事1.苹果为什么会落地？苹果为什么会落地？2.如果苹果树长到月球那么高，如果苹果树长到月球那么高，苹果还会落到地面吗？苹果还会落到地面吗？3.月球为什么不会落到地球上呢月球为什么不会落到地球上呢？是因为受不到地球的作用力吗是因为受不到地球的作用力吗？4.地球对苹果的引力和地球对苹果的引力是否是同一种力呢地球对苹果的引力和地球对苹果的引力是否是同一种力呢？一一.猜想的验证猜想的验证 ：月地检验。：月地检验。如果它们是同一种性质的力，满足同一规律。如果它们是同一种性质的力，满足同一规律。对于苹果对于苹果 当时已测出地球半径、地月距离、重力加速度当时已测出

3、地球半径、地月距离、重力加速度地球对月球的引力地球对月球的引力 据此求得月球轨道处的向心加速度为据此求得月球轨道处的向心加速度为 根据当时实验观测数据根据当时实验观测数据T=27.3T=27.3天，天，r=3.8r=3.810108 8m m，求得的求得的月球的向心加速度为：月球的向心加速度为：计算表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，计算表明，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，均遵循规律：以及太阳与行星间的引力，均遵循规律：牛顿再度思考：牛顿再度思考：既然太阳与地球或行星间、地球与月球间、地既然太阳与地球或行星间、地球与月球间、地球与物体间具有这

4、样的引力，那么任何两个有质量的球与物体间具有这样的引力，那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢？物体间是否也都有这样的引力呢？二、万有引力定律二、万有引力定律1.1.定律表述：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，定律表述：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，跟它们引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。的距离的二次方成反比。【说明【说明】:1.m1.m1 1和和m m2 2表示两个物体的质量，表示两个物体的质量，r r表示它们表示它们的距离。的距离。2.G2.G为引力常量。为引力常量。G=6.67G=6.6710

5、101111 N 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。万有引力的大小。3.3.适适用用条条件件：适适用用于于两两个个质质点点或或者者两两个个均均匀匀球球体体之之间间的的相相互互作作用用。（两两物物体体为为均均匀匀球球体体时时，r r为为两两球球心心之之间的距离）间的距离）问题：由公式问题：由公式距离趋向于距离趋向于0 0时时,两物体之间的引力趋于无穷大。两物体之间的引力趋于无穷大。这种观点对吗？这种观点对吗？可知，当两物体之间的可知，当两物体之间的当两物体间距离趋于当两物体间距离趋于0 0时

6、，公式时，公式已不适用已不适用 如果有一天万有引力突然消失，世界将发生什么变化如果有一天万有引力突然消失，世界将发生什么变化？对你的生活将产生什么影响？对你的生活将产生什么影响？练习练习1.1.万有引力定律指出，任何两个物体间都存在着引万有引力定律指出，任何两个物体间都存在着引力，为什么当两个人靠近时并没有吸引到一起力，为什么当两个人靠近时并没有吸引到一起?（假设（假设两人质量为两人质量为50kg50kg，相距，相距0.5m0.5m，请通过计算说明以上问题），请通过计算说明以上问题）三三.引力常量的测定引力常量的测定1.16871.1687年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种测定年牛顿发现

7、万有引力定律后，曾经设想过几种测定引力常量的方法，却没有成功。引力常量的方法，却没有成功。2.2.其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功。其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功。3.3.直到直到17981798年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里对两个物体间的引力大小做了精装置，第一次在实验室里对两个物体间的引力大小做了精确的测量和计算，比较准确地测出了引力常量。确的测量和计算，比较准确地测出了引力常量。练习练习2.2.要使两物体间的万有引力减小到原来的要使两物体间的万有引力减小到原来的1/41/4，下，下列办法可采用的

8、是（列办法可采用的是（）A.A.使两个物体质量各减小一半，距离不变使两个物体质量各减小一半，距离不变B.B.使其中一个物体的质量减小到原来的使其中一个物体的质量减小到原来的1/41/4，距离不变，距离不变C.C.使两物体的距离增为原来的使两物体的距离增为原来的2 2倍，质量不变倍，质量不变D.D.两物体的距离和两物体质量都减小为原来的两物体的距离和两物体质量都减小为原来的1/41/4ABCABC练习练习3.3.关于万有引力，下列说法中正确的是：关于万有引力，下列说法中正确的是：()()A.A.万有引力只有在天体之间才体现出来万有引力只有在天体之间才体现出来B.B.一个苹果由于其质量很小，它受到

9、地球的万有引力几乎一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略可以忽略C.C.地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力力D.D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近的表面附近的D D练习练习4.4.地球的半径为地球的半径为R R，地球表面处物体所受的重力为，地球表面处物体所受的重力为mgmg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（受万有引力大小的说法中，正确的是（）

10、A.A.离地面高度离地面高度 R R 处为处为4mg 4mg B.B.离地面高度离地面高度 R R 处为处为C.C.离地面高度离地面高度 2R 2R 处为处为D.D.离地面高度离地面高度 处为处为4mg 4mg B B课后探究：万有引力与重力的关系课后探究：万有引力与重力的关系万有引力定律表述：自然界中任何两个物体都是相万有引力定律表述：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大互吸引的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小小F F与这两个物体质量的乘积与这两个物体质量的乘积m m1 1m m2 2成正比，与这两个成正比，与这两个物体间距离物体间距离r r的平方成反比。的平方成反比。作业：高考调研及课时作业