万有引力定律高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第2节万有引力定律第七章

万有引力与宇宙航行高中物理人教版（2019）必修第二册开普勒伽利略笛卡儿是什么力量使行星绕太阳运动？历史上对行星间力的探索伽利略一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。开普勒行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离是成反比的笛卡儿在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动胡克、哈雷等人认为行星受到了太阳对它的引力，甚至证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但无法深入研究。哈雷胡克FF太阳引力历史上对行星间力的探索牛顿利用他的运动定律及开普勒定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来，有了重大发现。历史上对行星间力的探索追寻牛顿的足迹一一、行星与太阳间的引力1.设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力F由太阳对行星的引力来提供。

环绕天体中心天体mvTM

地球绕太阳运转的轨道半径，即日地距离为r

以地球围绕太阳公转为例：2、天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T代入追寻牛顿的足迹有消去v所以3、根据开普勒第三定律代入追寻牛顿的足迹即

太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。4、太阳对行星的引力追寻牛顿的足迹5.行星对太阳的万有引力：根据牛顿第三定律，行星对太阳引力F'应满足追寻牛顿的足迹消去T太阳对行星引力归纳：行星与太阳间的引力太阳对行星引力由牛顿第三定律知<2>地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？<1>地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？<3>拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律?牛顿的思考月-地检验牛顿的猜想

这些力是同一种性质的力，并且都遵从与距离的平方成反比的规律。

当然这仅仅是猜想，还需要事实来检验！Rr“月——地”检验示意图检验目的：

地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力．检验原理：

根据牛顿第二定律，知：月地检验Rr“月——地”检验示意图地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6400×103m月球周期：T=27.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m求：月球绕地球的向心加速度？即证明月地检验Rr“月——地”检验示意图根据向心加速度公式,有：=2.72×10-3m/s2即：验证成功月地检验万有引力定律：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、m2的乘积成正比、与它们之间的距离r的二次方成反比公式：其中G为引力常量，r为两物体的中心距离，m为物体的质量。①严格地说，万有引力定律只适用于质点间的相互作用。②对两个质量分布均匀的球体间相互作用，也可用此定律来计算。此时，r是两个球体球心间的距离。③对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中r为球心到质点间的距离。④两个物体间距离远大于物体本身大小时，公式也近似适用，其中r为两物体质心间的距离．万有引力定律适用的条件⑴对于可以看做质点的物体，r为两个质点之间的距离．⑵对于质量分布均匀的球体，r为两个球心之间的距离.m1m2r两物体的距离r指“哪两部分距离”？对万有引力定律的理解(1)普遍性：它存在于宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否还有其他作用力。(2)普适性：G是一个仅和m、r、F单位选择有关，而与物体性质无关的恒量。(3)相互性：两物体间的相互引力，是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律。(4)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，它的作用才有宏观的意义。(5)特殊性：万有引力的大小只与它们的质量有关，与它们间的距离有关。与其他的因素均无关。引力常量G=6.67×10－11

N·m2/kg2

G的物理意义——两质量各为1kg的物体相距1m时万有引力的大小。

一百多年后

，英国物理学家卡文迪许用著名的扭秤实验比较准确的得出了G的数值。G通常取

人们又测量了多种物体间的引力，所得结果均相同，引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据。引力常量的测量:放大法

我国华中科技大学引力中心团队在引力常量的测量中作出了突出贡献，于2018年得到了当时最精确的引力常