高一物理课件：3《万有引力定律》（人教版必修2）

欢迎进入物理课堂 3万有引力定律 1 体会物理研究中猜想与验证的魅力 能够踏着牛顿的足迹了解月地检验 2 进一步大胆地推导出万有引力定律 3 了解引力常量的测量及意义 复习提问 行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由谁提供 该力的特点是什么 由太阳与行星间的引力提供 引力大小为 与两星体质量的 乘积成正比 与两星体距离的平方成反比 月球为什么不会落到地球上来呢 苹果为什么会落地 如果苹果树长到月球那么高 苹果还会落到地面吗 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 如果月球不受力 它将做直线运动 如果月球受重力 没有切向线速度 事实上 月球绕地球做匀速圆周运动需要向心力 该力是地球对月球的引力提供 地球对苹果的引力 地球对月球的引力 牛顿 在前人研究的基础上 凭借他超凡的数学能力证明了 如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比 则行星的轨迹是椭圆 并且阐述了普遍意义下的万有引力定律 一 猜想的验证 月地检验 如果它们是同一种性质的力 满足同一规律 对于苹果 地球对月球的引力 向心加速度为 根据当时实验观测数据T 27 3天 r 3 8 108m 求得的月球的向心加速度为 实验表明 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 遵循规律 二 万有引力定律 1 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 跟它们的距离的二次方成反比 说明 1 m1和m2表示两个物体的质量 r表示它们的距离 2 G为引力常量 G 6 67 10 11N m2 kg2G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 3 适用条件 适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用 两物体为均匀球体时 r为两球心之间的距离 例1 由公式 距离趋向于0时 两物体之间的引力趋于无穷大 这种观点对吗 可知 当两物体之间的 当两物体间距离趋于0时 公式 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 对你的生活将产生什么影响 练习1 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 解析 由知 当两人靠近时 由于G值很小 故它们之间的引力很小 且小于它们与地面间的摩擦力 故两人没吸引到一起 三 引力常量的测定1 1687年牛顿发现万有引力定律后 曾经设想过几种测定引力常量的方法 却没有成功 2 其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功 3 直到1798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确的测量和计算 比较准确地测出了引力常量 测定引力常量的重要意义 1 证明了万有引力的存在 2 开创了测量弱力的新时代 英国物理学家坡印廷语 3 使得万有引力定律有了真正的实用价值 可测定远离地球的一些天体的质量 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 例2 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 两物体的距离和两物体质量都减小为原来的1 4 ABC 练习2 关于万有引力 下列说法中正确的是 A 万有引力只有在天体之间才体现出来B 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力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表面附近的 B 例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4mgB 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 B 万有引力与重力 在赤道 向心力最大 重力最小 在两极 无向心力 重力最大 纬度越高 重力越大 g越大 实际计算中忽略地球自转影响 近似认为物体受到的重力就是地球对物体的万有引力 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 引力的大小F与这两个物体质量的乘积m1m2成正比 与这两个物体间距离r的平方成反比 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全