6.3 萬有引力定律 課件.ppt

1、6.4 萬有引力定律,一、萬有引力定律,1、內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。,2、公式：,3、各物理量的含義:,（1） F牛頓（N）；m千克（kg）,（2）r 的含義：較遠(yuǎn)時可視為質(zhì)點的兩個物體間的距離； 較近時質(zhì)量分布均勻的球體的球心間的距離。其單位為：米(m),常見物體間的萬有引力我們是難以感覺得到的。,（3）引力常量,(5)重力是萬有引力的分力。,萬有引力定律的理解, 普遍性：任何兩個物體之間都存在引力（大到天體小到微觀粒子），它是自然界的物體間的基本相互作用之一, 相互性：兩個物體相互作用的引力是一對作用力

2、與反作用力，符合牛頓第三定律萬有引力定律公式中的 r，其含義是兩個質(zhì)點間的距離。,(3)宏觀性：通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義在微觀世界中，粒子的質(zhì)量都非常小，粒子間的萬有引力很不顯著，萬有引力可以忽略不計,（4）萬有引力的特殊性：兩物體間的萬有引力只與他們本身的質(zhì)量有關(guān)，與它們間的距離有關(guān)，而與所在空間的性質(zhì)無關(guān)，也與周圍有無其他物體無關(guān)(質(zhì)量是引力產(chǎn)生的原因)。,萬有引力定律重要意義,是17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一。 它把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一起來，對以后物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。 它第一次揭示了自

3、然界中一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認(rèn)識自然的歷史上樹立了一座里程碑。,在科學(xué)文化發(fā)展史上起到了積極的推動作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大的信心，人們有能力理解天地間的各種事物。,牛頓第三定律,主要思路,牛頓,二、引力常量的測定,1686年牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，曾經(jīng)設(shè)想過幾種測定引力常量的方法，卻沒有成功. 其間又有科學(xué)家進行引力常量的測量也沒有成功. 直到1789年，英國物理學(xué)家卡文迪許巧妙地利用了扭秤裝置，第一次在實驗室里對兩個物體間的引力大小作了精確的測量和計算，比較準(zhǔn)確地測出了引力常量,卡文迪許扭稱的測量方法,思考：1、兩個1千克的物體間的萬有引力很小，它是如何

4、解決的？ 2、力很小讀數(shù)如何解決？,扭秤實驗的物理思想和科學(xué)方法：扭秤裝置把微小力轉(zhuǎn)變成力矩來反映，扭轉(zhuǎn)角度又通過光標(biāo)的移動來反映從而確定物體間的萬有引力,測定引力常量的重要意義,1證明了萬有引力的存在 2“開創(chuàng)了測量弱力的新時代” （英國物理學(xué)家玻印廷語） 3使得萬有引力定律有了真正的實用價值，可測定遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量、平均密度等如根據(jù)地球表面的重力加速度可以測定地球的質(zhì)量,第三節(jié) 萬有引力定律,課堂小結(jié),引力常量的測定及意義,1證明了萬有引力的存在 2“開創(chuàng)了測量弱力的新時代” （英國物理學(xué)家玻印廷語） 3使得萬有引力定律有了真正的實用價值，可測定遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量、平均密度等

5、如根據(jù)地球表面的重力加速度可以測定地球的質(zhì)量,卡文迪許（Henry Cavendish）英國物理學(xué)家和化學(xué)家。1731年10月10日生于法國尼斯。1749年考入劍橋大學(xué)，1753年尚未畢業(yè)就去巴黎留學(xué)。后回倫敦定居，在他父親的實驗室中做了許多電學(xué)和化學(xué)方面的研究工作。1760年被選為英國皇家學(xué)會會員。1803年當(dāng)選為法國科學(xué)院外國院土。卡文迪許畢生致力于科學(xué)研究，從事實驗研究達(dá)50年之久，性格孤僻，很少與外界來往?？ㄎ牡显S的主要貢獻(xiàn)有：1781年首先制得氫氣，并研究了其性質(zhì)，用實驗證明它燃燒后生成水。他在化學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、萬有引力等方面進行了許多成功的實驗研究，但很少發(fā)表，過了一個世紀(jì)后，麥克

6、斯韋整理了他的實驗論文，并于1879年出版了名為尊敬的亨利卡文迪許的電學(xué)研究一書，此后人們才知道卡文迪許做了許多電學(xué)實驗。在1766年發(fā)表了論人工空氣的論文并獲皇家學(xué)會科普利獎?wù)隆Ｋ瞥黾冄?，并確定了空氣中氧、氮的含量，證明水不是元素而是化合物。他被稱為“化學(xué)中的牛頓”。 卡文迪許的重大貢獻(xiàn)之一是1798年完成了測量萬有引力的扭秤實驗，后世稱為卡文迪許實驗。他改進了英國機械師米歇爾（John Michell，17241793）設(shè)計的扭秤，在其懸線系統(tǒng)上附加小平面鏡，利用望遠(yuǎn)鏡在室外遠(yuǎn)距離操縱和測量，防止了空氣的擾動（當(dāng)時還沒有真空設(shè)備）。他用一根39英寸的鍍銀銅絲吊一6英尺木桿，桿的兩端各固定一個直徑2英寸的小鉛球，另用兩顆直徑12英寸的固定著的大鉛球吸引它們，測出鉛球間引力引起的擺動周期，由此計算出兩個鉛球的引力，由計算得到的引力再推算出地球的質(zhì)量和密度。 卡文迪許一生在自己的實驗室中工作，被稱為“最富有的學(xué)