万有引力.ppt

*,*,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,3,万有引力定律,1,1.,了解万有引力定律得出的思路和过程,.,2.,理解万有引力定律的含义,.,3.,掌握万有引力定律的公式,.,(,重点,),4.,知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律,.,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？,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？,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,?,牛顿的思考,3,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，还需要用事实来检验！,4,R,r,“月,地”检验示意图,检验目的：,地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力,检验原理：,根据牛顿第二定律，知：,一、猜想的验证：月,-,地检验,5,地表重力加速度：,g,=9.8 m/s,2,地球半径：,R,=6400,10,3,m,月球周期：,T,=27.3,天,2.36,10,6,s,月球轨道半径：,r,60R=3.84,10,8,m,求：月球绕地球的向心加速度？,即证明,6,根据向心加速度公式,有：,=,2.72,10,-3,m/s,2,即,：,验证成功,7,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,?,8,二、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。,9,【,说明,】,1.m,1,和,m,2,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=6.67,10,11,N,m,2,/kg,2,G,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。,10,三、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,。,11,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。,12,3.,万有引力公式的适用范围：,（,1,）万有引力存在于一切物体之间，但上述公式只能计算两,质点间的引力,；,即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言,影响很小,可以忽略不计,.,（,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,13,4.,万有引力定律理解,普遍性：,任何两个物体之间都存在引力,（大到天体小到微观粒子），它是自然界的物体间的基本相互作用之一。,相互性：两个物体之间相互作用的,引力是一对作用力与反作用力,，符合牛顿第三定律。,(3),宏观性：,通常情况下万有引力非常小,，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计。,14,一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？,15,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,16,1.,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.m,1,与,m,2,受到的引力大小总是相等的，方向相反，,是一对平衡力,D.m,1,与,m,2,受到的引力大小总是相等的，而与,m,1,、,m,2,是否相等无关,AD,17,2.,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,18,3.,关于万有引力，下列说法中正确得是：,(),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,课堂练习,D,19,4.,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,20,5,对于万有引力定律的表达式,F,G,，下列说法正确的是,(,),A,只要,m,1,和,m,2,是球体，就可用上式求解万有引力,B,当,r,趋于零时，万有引力趋于无限大,C,两物体间的引力总是大小相等的，而与,m,1,、,m,2,是否相等无关,D,两物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力,C,21,6,下面关于万有引力的说法中正确的是,(,),A,万有引力是普遍存在于宇宙中所有有质量的物体之间的相互作用力,B,重力和万有引力是两种不同性质的力,C,当两物体间有另一质量较大的物体存在时，则这两个物体间的万有引力将增大,D,当两物体紧贴在一起时，万有引力将无穷大,A,22,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,:,质点,或,均质球体,4,、理解,:,普遍性,、,相互性,、,宏观性,、,特殊性,m,2,m,1,F,F,r,23,(1),万有引力定律的发现,是,17,世纪自然科学最伟大的成果之一,.,把地面上物体运动的规律和天体的运动规律统一了起来。,(2),万有引力定律的发现,对以后物理学的发展和天文学的发展具有深远的影响,它,第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律。,(3),万有引力定律的发现,解放了人们的思想，对科学文化的发展起到了积极的推动作用。,意义：,24,