萬有引力定律

1、萬有引力定律課件第1頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的各種動(dòng)力學(xué)解釋 17世紀(jì)前： 行星理所應(yīng)當(dāng)?shù)淖鲞@種完美的圓周運(yùn)動(dòng)一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)。受到了來自太陽(yáng)的類似與磁力的作用。在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比。伽利略開普勒笛卡爾胡克、哈雷第2頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六 蘋果落地、高處物體落地、月亮繞地旋轉(zhuǎn)這些現(xiàn)象引起了牛頓的沉思。一、萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)牛頓的思考：（

2、）“天上的力”和“人間的力”是同一種力嗎？（）地球表面的重力是否能延伸到月球軌道？牛頓的猜想： 蘋果與月球受到的引力可能是同一種力!第3頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六萬有引力定律的推導(dǎo) 行星運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道很接近于圓形軌道，為了使問題簡(jiǎn)化，我們把行星的運(yùn)動(dòng)當(dāng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。第4頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六據(jù)開普勒三定律, 是個(gè)常量得出結(jié)論:再根據(jù)牛頓第三定律，行星吸引太陽(yáng)的力跟太陽(yáng)吸引行星的力大小相等、性質(zhì)相同，故引力也應(yīng)當(dāng)和太陽(yáng)的質(zhì)量M成正比。因此：寫成等式：2rMF第5頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六二、萬有

3、引力定律1、內(nèi)容： 自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。3、G為引力常量 2、表達(dá)式：第6頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六G稱為引力常量，是一個(gè)與物質(zhì)種類無關(guān)的普適常量 （2）標(biāo)準(zhǔn)值：G=6.67210 x10-11N.m2/kg2第7頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六單位： 質(zhì)量m-kg，距離r -m， 力F -N；適用范圍 質(zhì)點(diǎn) 質(zhì)點(diǎn)間的距離 勻質(zhì)球體 球心間的距離當(dāng)兩物體間距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體的尺寸時(shí)，物體可看作質(zhì)點(diǎn)r萬有引力定律：普遍存在于宇宙間的不同物體萬有引力定律公式

4、：適用于計(jì)算兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)或兩個(gè)質(zhì)量分布均勻球體之間的相互作用力 常量G-N./2第8頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六 我們?nèi)伺c人之間也一樣存在萬有引力，可是為什么我們感受不到呢？ 假設(shè)質(zhì)量均為60千克的兩位同學(xué)，相距1米，他們之間的相互作用的萬有引力多大？F=Gm1m2/r2 =6.6710-116060/12 =2.410-7(N) 2.410-7N是一粒芝麻重的幾千分之一，這么小的力人根本無法察覺到。第9頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六 那么太陽(yáng)與地球之間的萬有引力又是多大呢？已知：太陽(yáng)的質(zhì)量為M=2.01030kg，地球質(zhì)量為m=5.810

5、25kg，日地之間的距離為R=1.51011kmF=GMm/R2=6.6710-112.010306.01024/(1.51011)2 =3.51022(N)3.51022N非常大，能夠拉斷直徑為90km的鋼柱。 而太陽(yáng)對(duì)質(zhì)量為50kg的人，引力很小，不到0.3N。當(dāng)然我們感受不到太陽(yáng)的引力。第10頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六三、引力常量的測(cè)量扭秤實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)原理： 科學(xué)方法放大法卡文迪許卡文迪許實(shí)驗(yàn)室（）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) G值為6.674510-11 Nm2/kg2第11頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六第12頁(yè)，共13頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)50分，星期六（）卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)的意義證明了萬有