623万有引力定律

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,2007年上学期,第六章 万有引力与航天,万有引力定律,万有引力定律得出的历史过程（对行星做圆周运动的研究）,开普勒时代,牛顿时代,观点,天体,做完美的圆周运动,受到类似于磁力的作用等,代表人物,牛顿在前人研究的基础上，通过长期的观察、研究，结合数学知识得出了具有普遍意义的万有引力定律，于1687年正式发表。,时间,受到太阳,的引力,多数人,伽利略,开普勒,笛卡儿,胡克,哈雷,牛顿,17世纪前,太阳与行星间的引力,古人观点,牛顿思考,理论演算,总结规律,建模,理想化,类比,推导,月亮绕地球运行,苹果落地,地球对月球的力，,地球对地面上物体的力，,太阳对行星的力，,是不是同一种力呢？,牛顿的思考：,万有引力定律的发现过程,F,1,F,2,一,月球轨道r=60R,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,同样遵从,平方反比,定律,则:,=,R=6,40,0Km,月球,公转周期T=27.3天,地球对月球的力，,地球对地面上物体的力，,太阳对行星的力，,是同一种力,且都遵从相同的规律。,结论,既然太阳行星间、地球月球间、地球物体间有引力，,那么任何两个有质量的物体间是否也都有这样的引力呢？,牛顿的思考：,行星绕太阳公转的向心力是太阳对行星的引力,一切物体间都存在引力,卫星绕行星公转的向心力是行星对卫星的引力,地面上物体所受重力来自地球对物体的引力,1,、内容：,自然界中,任何两个物体,都相互吸引，引力的大小与物体的,质量,m,1,和,m,2,的乘积,成,正比,，与它们之间,距离,r,的二次方,成,反比,。,(1687,年,),2,、公式：,引力常量：,G=,?,二、万有引力定律,三、引力常量,引力常量的测量,卡文迪许扭秤实验,(1789,年,),卡文迪许,卡文迪许实验室,2,、科学方法：,放大法,3,、测定引力常量的,意义,1、引力常量：,G,=6.6710,11,Nm,2,/kg,2,两次放大及等效的思想：,(1),扭秤装置把微小力转变成力矩来反映,(2),扭转角度,(,微小形变,),通过光标的移动来反映,A,、证明了万有引力的存在,B,、开创了测量弱力的新时代,C,、使得万有引力定律有了真正的实用价值,(,卡文迪许被称为能称出地球质量的人,),四,、,公式的适用条件：,1）只能,适用于,质点间的引力,大小的计算,；,2）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,r为两球心间距离,；,m,1,m,2,r,两物体的,距离r,指“哪两部分距离”,3,）,当研究物体,不能看成质点时,，可把物体假想,分割成无数个质点,，求出一个物体上每个质点与另一个物体上每一个质点的万有引力，然后再求,合力,。,一粒芝麻重的几千分之一,!,为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？,粗略计算,:,两个质量为,50kg,，相距,0.5m,的物体之间的引力？,那么,太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？,已知：太阳的质量为,M=2.010,30,kg,，地球质量为,m=6.010,24,kg,，日地之间的距离为,R=1.510,11,m,F=GMm/R,2,=6.6710,-11,2.010,30,6.010,24,/(1.510,11,),2,=3.510,22,(N),能拉断直径为,9000km,的钢柱,!,太阳对质量为,50kg,的人，引力很小，不到,0.3N,我们感受不到太阳的引力,1、普遍性,万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物质之间的吸引力，是自然界物质之间的基本相互作用之一.,2、相互性,两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力.,3、宏观性,通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大的天体间，或天体与物体间，它的存在才有实际上的意义.,五、,特 点,特 点,4、特殊性,两个物体间的万有引力和物体所在的空间及,其他物体存在无关.,5、适用性,只适用于两个质点间的引力，当物体之间的,距离远大于物体本身时，也适用，但应为两质心,间的距离.,O,1,O,F,万,G,F,向,思考与讨论:,重力与万有引力一样吗?,F,万,G,F,六、,地表上的物体：,万有引力的一个分力提供物体,随地球自转的向心力,，一个分力为重力。,重力随纬度的增大而增大。,由于随地球自转的向心力很小，在地球表面的物体，,则F,万,G,在南北极：,在赤道：,不考虑地球自转,万有引力等于重力.,题：,地球表面重力加速度为,g,忽略地球自转的影响,在距地面高度为,h,的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍?,(,已知地球半径为,R,),解：不计地球自转的影响,物体的重力等于物体受到的万有引力。,课堂小结,万,有,引,力,定,1,、内容：,自然界中,任何两个物体,都相互吸引，引力的大小与物体的,质量,m,1,和,m,2,的乘积,成,正比,，与它们之间,距离,r,的二次方,成,反比,。,2,、公式：,r,：质点,(,球心,),间的距离,引力常量：,G,=6.6710,11,Nm,2,/kg,2,3,、条件,:,4,、特点,:,普遍性,、,相互性,、,宏观性,、,特殊性、适用性,m,2,m,1,F,F,r,1.,要使两物体间的万有引力减小到原来的,1/4,，下列办法可采用的是（）,A.,使两个物体质量各减小一半，距离不变,B.,使其中一个物体的质量减小到原来的,1/4,，距离不变,C.,使两物体的距离增为原来的,2,倍，质量不变,D.,距离和两物体质量都减小为原来的,1/4,课堂练习,ABC,2.,操场两边放着半径为,r,1,、,r,2,，质量分别为,m,1,、,m,2,的篮球和足球，两者的直线间距为,r,，这两球间的万有引力大小为（）,A.B.,C.D.,无法判断,课堂练习,C,r,3.,地球的半径为,R,，地球表面处物体所受的重力为,mg,，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（）,A.,离地面高度,R,处为,4mg,B.,离地面高度,R,处为,C.,离地面高度,2R,处为,D.,离地面高度 处为,4mg,课堂练习,C,