63万有引力定律.ppt

第六章 万有引力与航天,6.3万有引力定律,1666年夏末一个温暖的夜晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲的花园，坐在一棵树下，开始埋头读书。当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一个历史上最著名的苹果落了下来，正好打在23岁的牛顿头上。恰巧在这天，牛顿正苦苦思考着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上？又是什么力量使行星保持在环绕太阳运行的轨道上？为什么这个打中他脑袋的苹果会坠落到地上？于是,一个伟大的定律万有引力定律诞生了！,苹果和牛顿,为什么行星不会飞离太阳?,行星和太阳之间存在引力!,太阳与行星间的引力,太阳与行星间的引力满足以下关系：,即引力的大小与二者距离的平方成反比,为什么月球也不会飞离地球呢？,月球和地球之间存在引力,牛顿的猜想,苹果和地球之间存在引力,牛顿的猜想,为什么苹果会落地？,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！,牛顿的猜想,检验原理：,根据牛顿第二定律，知：,月地检验,解析：（1）根据向心加速度公式,有：,验证成功,即，,（2）,数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！,我们的思想还可以更加解放！是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢?,万有引力定律,3、表达式：,万有引力定律,4、r的具体含义：,对于可以看做质点的物体，r为两个质点之间的距离,对于质量分布均匀的球体，r为两个球心之间的距离.,万有引力定律,G 是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体.,引力常量,（1）卡文迪许扭秤装置,引力常量,3.引力常量G的测定,（3）卡文迪许扭秤实验的意义：a.证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代；b.开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广,引力常量,例1下列关于万有引力公式,的说法中正确的是（）A.公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体B.当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D.公式中万有引力常量G 的值是牛顿规定的,例题,C,例2.如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为(),D,解析:,1.对于万有引力定律的表述式，下列说法中正确的是()A.公式中G为引力常量，它是由实验测得 的，而不是人为规定的B.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C.m1与m2受到的引力大小总是相等的，方向相反，是一对平衡力D.m1与m2受到的引力大小总足相等的，而与m1、m2 是否相等无关,AD,练习,2.那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的质量为M=2.01030 kg，地球质量为m=6.01024 kg，日、地之间的距离为r=1.51011 m),3.51022 N 非常大，能够拉断直径为 9000 km 的钢柱,=3.51022N,解：,万有引力的宏观性,课堂小结,一、月地检验1、猜想 2、验证 3、结论,二、万有引力定律1、内容 2、表达式 3、适用条件,三、引力常量的测量1、原理介绍 2、实验测量 3、过程体验,