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课件网) 第六章 万有引力与航天 第三节 万有引力定律 人教版必修2 苹果和牛顿 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！ 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 为什么苹果会落地？ 苹果和地球之间存在引力 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 牛顿的思考 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！ 一、月—地检验 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： R r “月———地”检验示意图 地表重力加速度：g = 9.8 m/s2 地球半径：R=6400×103m 月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s 月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m 求：月球绕地球的向心加速度 ？ 即证明 一、月—地检验 R r “月———地”检验示意图 根据向心加速度公式,有： =2.72×10-3m/s2 即： 一、月—地检验 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 二、万有引力定律 ★3、表达式： 自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量 和 的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比. ★1、内容： ★2、方向： 在两物体的连线上 ★4、ｒ的具体含义： ⑴对于可以看做质点的物体，r为两个质点之间的距离． 所谓质点，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. ⑵对于质量分布均匀的球体，r为两个球心之间的距离. m1 m2 r 两物体的距离r指“哪两部分距离”？ 三、引力常量 单位： 大小： G 是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体. 卡文迪许 100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出 1、实验结果：G = 6.67×10-11N· m2/kg2 2、卡文迪许扭秤实验的意义： 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； (2)开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广． 思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？ 例题1、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？ =6.67×10-7 N 是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。 解： 对万有引力的理解 1、万有引力具有普遍性.它普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间，是物质之间的四大基本相互作用之一． 2、万有引力具有相互性. 两物体间的引力，是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律． 4、万有引力具有宏观性.只有质量巨大的天体间，万有引力的存在才有宏观物理意义. 3、万有引力具有独立性．两物 ... ...
