市优质课63万有引力定律课件.ppt

1、“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?地球对月球的引力提供向心力地球对月球的引力提供向心力一一 月地检验月地检验2rmMG月地=月月am假设：地假设：地-月之间的引力与太阳月之间的引力与太阳-行星间的引行星间的引力满足同样的规律。力满足同样的规律。2-FrmMG月地月地思考：思考：成熟的成熟的苹果为什么要落回地面？苹果为什么要落回地面？地球对苹果有引力的作用地球对苹果有引力的作用2R地物地mMG=gm物 当时已知的一些量：当时已知的一些量：地表重力加速度：地表重力加速度：g=9.8m/s2 地球半径：地球半径：R=6400103m 月亮周期：月亮周期：T=2

2、7.3天天2.36106s 月亮轨道半径：月亮轨道半径：r 60Rga36001月？计算验证：计算验证：那么，通过这些已知条件如何来证明：苹果、那么，通过这些已知条件如何来证明：苹果、月亮受力也满足月亮受力也满足“平方反比平方反比”的关系呢？的关系呢？F1F2牛牛顿顿著著名名的的月月地地检检验验一、一、月球轨道月球轨道r=60R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:3600/ga 224Tra23/107.2sm =R=6370KmmgRmMG2地23/107.2sm 月月2

3、月m）（mMG地a60R 地球对月球的力，地球对地面地球对月球的力，地球对地面物体的力真是同一种力。物体的力真是同一种力。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2m mFr日行一切物体间都存在引力一切物体间都存在引力122m mFr卫星绕行星公转的向卫星绕行星公转的向心力是行星对卫星的心力是行星对卫星的引力引力2m mFr卫行地面上物体所受重地面上物体所受重力来自地球对物体力来自地球对物体的引力的引力2m mFr地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，引力的方向在它们的连线上，引力的大小跟这引力的方向

4、在它们的连线上，引力的大小跟这两个物体的质量两个物体的质量mm1 1和和mm2 2的乘积成正比，跟它们的乘积成正比，跟它们的距离的距离r r的二次方成反比。的二次方成反比。221rm mGF2 2、公式：、公式：G G是引力常量是引力常量，其值为，其值为6.676.671010-1111N Nm m2 2/kg/kg2 2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、引力常量的测量、引力常量的测量扭秤实验扭秤实验（1）实验原理：）实验原理：科学方法科学方法放大法放大法卡文迪许

5、卡文迪许卡文迪许实验室卡文迪许实验室引力常量的测定使万有引力定律有了实际的意义引力常量的测定使万有引力定律有了实际的意义（3）（4）意义：意义：验证了万有引力定律是正确的；验证了万有引力定律是正确的；使得万有引力定律有了真正的使得万有引力定律有了真正的 实际意义。实际意义。（2）大小大小:G=6.6710-11Nm2/kg24 4、公式的适用条件：、公式的适用条件：1 1）万有引力存在于一切物体之间，但万有）万有引力存在于一切物体之间，但万有引力公式适用于引力公式适用于质点间质点间的引力大小的计算；的引力大小的计算；即两物体的形状和大小对它们之间的距离即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言而

6、言,影响很小影响很小,可以忽略不计可以忽略不计.2 2）两质量分布均匀的球体之间的引力，也）两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用上述公式计算，且可用上述公式计算，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”221rm mGF3 3）不能看成质点的物体，可以把物体假象）不能看成质点的物体，可以把物体假象分割分割成无数个质点，求两物体上成无数个质点，求两物体上每个质点每个质点间的万有引力间的万有引力，然后求，然后求合力合力。思考：思考：既然任意两个物体之间都有万有引力，既然任意两个物体之间都有万有引力，那为什么我们感觉不到旁边同学的引

7、力呢？那为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？F=GMm/R2 =6.6710-7N下面我们粗略下面我们粗略地地来计算一下两来计算一下两个质量为个质量为50kg50kg，相距，相距0.5m0.5m的的人之间的引力？人之间的引力？221rm mGF 思考：思考：由由 可知可知,当两物体之间当两物体之间的距离趋向于的距离趋向于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?物体将不能物体将不能再看成质点再看成质点 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

8、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：FG万=在赤道：在赤道：FGF万随地球自转的向心力=+不考虑地球自不考虑地球自转转,万有引力等万有引力等于重力于重力.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?1.1.使我们认识到地球与地面物体和月球的使我们认识到地球与地面物体和月球的引力、太阳与行星间的引力是同一种力，

9、并引力、太阳与行星间的引力是同一种力，并进行了月地检验。进行了月地检验。2.2.使我们认识到任意两个物体之间都有这使我们认识到任意两个物体之间都有这样的引力，在百年之后，卡文迪许在实验样的引力，在百年之后，卡文迪许在实验里进行了检验。最终，我们认识了自然界里进行了检验。最终，我们认识了自然界中第一种基本相互作用中第一种基本相互作用万有引力。万有引力。这节课，我们解决了两个问题：这节课，我们解决了两个问题：1.1.对于万有引力定律的表达式对于万有引力定律的表达式 下面说法正确的是下面说法正确的是()()，A A公式中公式中G G为引力常量，是由实验测得的，不是为引力常量，是由实验测得的，不是人为

10、规定的。人为规定的。B B当当r r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大，比趋近于零时，万有引力趋近于无穷大，比如放在地心的物体。如放在地心的物体。C Cm m1 1与与m m2 2之间的引力总是大小相等、方向相反之间的引力总是大小相等、方向相反，与，与m m1 1、m m2 2是否相等无关。是否相等无关。D Dm m1 1、m m2 2之间的引力是一对平衡力。之间的引力是一对平衡力。AC221rmmGF 2.2.关于万有引力定律的正确说法是关于万有引力定律的正确说法是（）A.A.天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比之间的距离成反比B.B

11、.任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比平方成反比C.C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比比D.D.万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用的物体不适用B 3.3.地球的质量约为月球质量的地球的质量约为月球质量的8181倍，一飞倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球和月球对它的行器在地球和月球之间，当地球和月球对它的引力大小相等时，这时飞行器距地心的距离与引力大

12、小相等时，这时飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？距月心的距离之比为多少？解得解得：解：对飞行器：解：对飞行器：2月月2地地mMGmMGLL19MM月地月地LL如图所示，如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与与m2，则两球间万有引力的大小为（，则两球间万有引力的大小为（）r1rr2A、B、C、D、D221rmmG22121rrmmG22121rrrmmG2121rmmG两个大小相等的实心均质小铁球，紧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靠在一起时它们之间的万有引力为F F；若两个半径若两个半径2 2 倍于小铁球的实心均匀倍于小铁球的实心均匀大铁球紧靠在一起，则它们之间的万大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（有引力为（）DA A、2F2FB B、4F4FC C、8F8FD D、16F16F