6.3 萬(wàn)有引力定律

1、,第六章 萬(wàn)有引力與航天,第2節(jié)、萬(wàn)有引力定律,,月亮繞地球運(yùn)行,蘋果落地,月亮繞地旋轉(zhuǎn)所需要的向心力、地球?qū)Φ乇砦矬w的重力與太陽(yáng)行星間的引力是不是都是相同的力呢？…… 這個(gè)問(wèn)題引起了牛頓的沉思。 如果你是牛頓，你會(huì)怎樣解決這個(gè)猜想？,一、牛頓的思考,牛頓的思考： 蘋果與月亮受到的力可能是同一種力! 可能是地球表面的重力延伸到月亮。 而且它們都是類似太陽(yáng)行星間的引力

2、，它們都應(yīng)遵從“與距離平方成反比”的關(guān)系。,一、牛頓的思考,證明蘋果、月亮受力滿足“平方反比”的關(guān)系 當(dāng)時(shí)已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半徑： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月亮軌道半徑： r ≈ 60R,二、牛頓的月地檢驗(yàn),,那么，通

3、過(guò)這些已知條件如何來(lái)證明：蘋果、月亮受力也滿足“平方反比”的關(guān)系呢？,當(dāng)時(shí)已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半徑： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月亮軌道半徑： r ≈ 60R,？,計(jì)算驗(yàn)證：,二、牛頓的月地檢驗(yàn),,計(jì)算結(jié)果：,牛頓的這一猜想非常大膽，將

4、天上和人間連接在了一起！,三、牛頓的智慧,牛頓再度思考： 既然太陽(yáng)行星間、地球月球間、地球物體間有引力，那么任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體間是否也都有這樣的引力呢？,三、牛頓的智慧,自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。,,表達(dá)式：,三、牛頓的智慧,牛頓的這一大膽的推廣，充分體現(xiàn)了牛頓非凡的智慧?。?！,四、萬(wàn)有引力定律內(nèi)容： 自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引

5、，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。,,G為引力常量，r為兩物體的中心距離。,表達(dá)式：,五、萬(wàn)有引力定律的驗(yàn)證1、哈雷彗星回歸預(yù)測(cè),哈雷彗星,1682 年8 月出現(xiàn) 1758 年12 月25 日晚回歸,哈雷,2、引力常量的測(cè)量【思考】對(duì)于一個(gè)十分微小的物理量該采用什么方法測(cè)量？ 科學(xué)方法——放大法,卡文迪許,卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn),G值為6.67×10-

6、11 Nm2/kg2 G值的物理含義： 兩個(gè)質(zhì)量為1kg的物體相距1m 時(shí)，它們之間萬(wàn)有引力為 6.67×10-11 N,萬(wàn)有引力定律 自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。,,G=6.67×10－11 N·m2/kg2 ，r為兩物體間的距離。,表達(dá)式：,適用條件

7、： 僅適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)或者兩個(gè)均勻球體之間的相互作用。（兩物體為均勻球體時(shí)，r為兩球心間的距離）,粗略的計(jì)算一下兩個(gè)質(zhì)量為50kg，相距0.5m的人之間的引力？,一粒芝麻重的幾千分之一!!!,1.關(guān)于萬(wàn)有引力，下列說(shuō)法中正確得是：( )A. 萬(wàn)有引力只有在天體之間才體現(xiàn)出來(lái)B.一個(gè)蘋果由于其質(zhì)量很小，它受到地球的萬(wàn)有引力幾乎可以忽略C. 地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)大于衛(wèi)星對(duì)地球的萬(wàn)有力D.地球表面的大氣層是因

8、為萬(wàn)有引力的約束而存在于地球表面附近,課堂練習(xí),D,2. 要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的1/4，下列辦法可采用的是（ ） A. 使兩個(gè)物體質(zhì)量各減小一半，距離不變 B. 使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的1/4，距離不變 C. 使兩物體的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變 D. 距離和兩物體質(zhì)量都減小為原來(lái)的1/4,課堂練習(xí),ABC,3. 操場(chǎng)兩邊放著半徑為r1、r2，質(zhì)量分別為m1、m2的籃球和足球，兩者

9、的直線間距為r，這兩球間的萬(wàn)有引力大小為（ ） A. B. C. D.無(wú)法判斷,課堂練習(xí),C,,,,,,,,r,4. 地球的半徑為R，地球表面處物體所受的重力為mg，近似等于物體所受的萬(wàn)有引力。關(guān)于物體在下列位置所受萬(wàn)有引力大小的說(shuō)法中，正確的是（ ） A.離地面高