高中物理63《万有引力定律》课件

第六章万有引力定律第3节：万有引力定律第六章万有引力定律第3节：万有引力定律11.了解万有引力定律得出的思路和过程。2.理解万有引力定律的含义，掌握用万有引力定律计算引力的方法。3.记住引力常量G并理解其内涵。1.了解万有引力定律得出的思路和过程。2是什么原因使行星绕太阳公转而没有离开太阳？是什么原因使行星绕太阳公转而没有离开太阳？3牛顿：太阳对行星的引力使行星绕太阳公转不能飞离

太阳。F行星rOMm牛顿：太阳对行星的引力使行星绕太阳公转不能飞离F行星rOMm4是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球？人造卫星绕地球公转的原因呢？是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球？人造卫星绕地球公转5地面上的物体，被抛出去后总要落回地面，是什么原因使物体不离开地球呢？树上熟透的苹果掉下来落到地面上地面上的物体，被抛出去后总要落回地面，是什么原6猜想：

地球对月球的引力使月球绕地球公转而不飞离

地球

地球对地面上苹果的引力使苹果不离开地球一、万有引力的猜想事实：太阳对行星的引力使行星绕太阳公转而不飞离

太阳。猜想：一、万有引力的猜想事实：太阳对行星的引力使行星绕太阳公7太阳对行星的引力地球对月球的引力地球对地面上苹果的引力继续猜想也许是同一种力，遵从相同规律太阳对行星的引力继续猜想也许是同一种力，8二、万有引力的检验──月─地检验目的：

验证地球对地面上苹果的引力地球对月球的引力遵循思路：

1.假定猜想成立，理论推导

2.实际测量若二者结果一致则假设成立若二者结果不一致则假设就不成立二、万有引力的检验──月─地检验目的：遵循思路：若二者结9地球对苹果的引力:

1.先假定猜想成立─理论推导苹果下落的加速度:月─地检验FrOFrO地球对月球的引力:

月球绕地球公转的加速度：地球对苹果的引力:1.先假定猜想成立─理论推导苹10在牛顿的时代，已能比较精确测定：月球与地球的距离3.8×108m月球公转周期T=27.3天地球的自由落体加速度

g=9.8m/s2求月球公转的向心加速度实际测量计算与假设的理论推导结果一致！即月球公转轨道半径

r=3.8×108m2.实际测量FrO在牛顿的时代，已能比较精确测定：实际测量计算与假设的理论推导11太阳对行星的引力地球对月球的引力地球对地面上苹果的引力验证结论是同一种性质的力，都遵偱太阳对行星的引力验证结论是同一种性质的力，12问题1：地面上的两个物体间是否存在引力？问题2：若地面上的两个物体间存在引力，为何两个物

体没有在引力作用下紧靠在一起？宇宙中的一切物体间都有引力:大胆设想事实上，自然界中任何两个有质量的物体间都存在引力。1687年牛顿发现万有引力定律。问题1：地面上的两个物体间是否存在引力？宇宙中的一切物体间131.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。2.公式：(1)m1、m2──两物体的质量(2)r

──两物体间的距离(3)G

──比例系数，叫引力常量，适用于任何物体，G

的国际单位N·m2/kg2

三、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143.万有引力的理解(1)普遍性：任何两个物体之间都存在引力（大到天体小到微观粒子），万有引力是自然界中物体间的基本相互作用之一。(2)相互性：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。(3)宏观性：通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计。3.万有引力的理解(1)普遍性：任何两个物体之间都存在15(1)理想情况：两个质点间引力大小的计算4.公式的适用条件(2)实际情况：若两个物体间的距离远大于物体本身大小时，两个物体可看成质点。如：太阳与行星间地球与月球间r

为两质点间的距离rFm2m1FʹFrMmFʹr

为两天体中心的距离(1)理想情况：两个质点间引力大小的计算4.公式16(3)

质量分布均匀的两个球体，可视为质量集中于球心。FrOrFFʹr为物体到地心的距离r

为两球心间的距离(3)质量分布均匀的两个球体，可视为质量集中于球心。FrO17例1.由公式可知，当两物体之间的距离时，两个物体可视为质点，公式适用，则两物体之间的引力，这种观点对吗？解：当两物体间距离时，物体不能看成质点，公式已不再适用。例1.由公式18牛顿发现万有引力定律，但却无法算出两个天体间的万有引力大小，因为他不知道引力常量

G的值。牛顿发现万有引力定律19四、万有引力定律的检验──引力常量G的测量实验四、万有引力定律的检验──引力常量G的测量实验201798年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小

F做了精确测量和计算，比较准确地测出了引力常量G的数值。rFrFmm´mm´引力常量G的测量实验1798年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次21高中物理622放大思想引力常量G的测量实验rFrFmm´mm´放大思想引力常量G的测量实验rFrFmm´mm´23G

的含义—表示两质量m1=m2=1kg的匀质小球，相距r=1m时万有引力的大小引力常量通常取G的含义—表示两质量m1=m2=1kg的匀质24测定引力常量G

的重要意义1.用实验证明了万有引力的存在。2.使万有引力定律公式有了真正的实用价值。可以计算天体间的引力大小，可间接计算天体的质量、平均密度等如：根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量。测定引力常量G的重要意义1.用实验证明了万有引25例2.根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：开普勒第三定律r

3/T

2=k中k

是一个与行星无关，只与太阳有关的常量。建立模型：行星绕太阳近似做匀速圆周运动。由万有引力定律和牛顿第二定律得F行星rO太阳例2.根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：开普勒第三定律26太阳与行星间的引力:万有引力的猜想：万有引力的检验：推广：万有引力定律的检验：万有引力定律的得出:“天上”的力与“人间”的力是同一种力月─地检验宇宙中一切物体间都有引力引力常量G

的测量实验太阳与行星间的引力:万有引力的猜想：万有引力的检验：推27可见，一般情况下两人之间的引力很小，且小于它们与地面间的摩擦力，故两人不会吸在一起；受力分析时可不考虑物体间引力。1.既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时不会吸在一起？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？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。假设两个人均重60kg，相距1m，则有可见，一般情况下两人之间的引力很小，且小于它们