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(共30张PPT)
3.2万有引力定律
一．与引力有关现象的思考
1、为什么苹果从树上落向地面而不飞向天空？
讨论交流
一．与引力有关现象的思考
讨论交流
2、在我们周围，物体都受到引力作用，那么月球受到引力吗？
一．与引力有关现象的思考
讨论交流
2、在我们周围，物体都受到引力作用，那么月球受到引力吗？
3、为什么月球不会落到地球表面？
二、万有引力定律
认识到行星所受太阳的引力应与距离的平方成反比，但当时人们并不知道这种引力能否使行星按椭圆轨道运动。
牛顿1643-1727
哈雷1656－1742
胡克1635-1705
牛顿较早的应用数学方法使这个问题得到证明，还指出这种引力应当与星体的质量成正比，从而确定了它的数学表达式。
（一）建立过程
太阳对行星的引力提供向心力
F=F’
F’
’
牛顿第二定律
开普勒第三定律
牛顿第三定律
二、万有引力定律
拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及太阳与行星之间的作用力是否是同一种力，遵循相同的规律？
二、万有引力定律
（一）建立过程
月球
地球
月球轨道半径：
r =3.84×108m
月球绕地转动周期：
T =27.3天≈2.36×106s
地表重力加速度：
g = 9.8m/s2
地球半径：
R = 6.4×106m
教材P48页——物理在线
牛顿的“月—地”检验
理论值：
实测值：
≈ 60R
二、万有引力定律
（一）建立过程
太阳对行星的引力提供向心力
F=F’
F’
’
牛顿第二定律
开普勒第三定律
牛顿第三定律
推广到一切物体
二、万有引力定律
（一）建立过程
自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比。
（二）内容
二、万有引力定律
二、万有引力定律
（三）公式
3、G 为引力常量
2、r 为两物体间的距离
注意：
1、m1 和m2表示两物体的质量
①质点
②质量均匀球体（r为球心距离）
万有引力定律的适用条件
思考两个问题：
（1）卡文迪许实验装置是如何解决“通常物体间万有引力因为很小而难于测量”的问题？
（2）这个实验设计所包含怎样的物理思想方法？
自主学习教材P48页发展空间——卡文迪许测定引力常量的实验
三、引力常量
卡文笛许扭称实验巧妙之处
巧妙的利用引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩平衡.
充分利用T型轴将小球受到的万有引力作用效果进行一次放大.
充分利用光学反射原理，对微小形变进行再一次的放大.
①证明了万有引力的存在，测出了引力常量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推广。
卡文迪许扭称实验的意义
卡文迪许扭秤实验测引力常量
三、引力常量
卡文迪许扭秤实验测引力常量
三、引力常量
卡文迪许测定的引力常量数值：
G=6.745×10-11N﹒m2/kg2
国际推荐引力常量数值：G=6.672×10-11N﹒m2/kg2
（通常可以取G=6.67×10-11N﹒m2/kg2 ）
为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？
假设质量均为60千克的两位同学，相距1米，他们之间的相互作用的万有引力多大？
2.4×10-7N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。
例：地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？
解：设R是飞行器到地心的距离，r是飞行器到月球的距离。
由题意：
得：
性质 内容
普遍性
宏观性
特殊性
万物间皆有引力
一般物体的万有引力比较小，可忽略不计，
但在质量巨大的天体之间，或天体与其附近的物体之间，起着决定性作用
引力只与两物质量和距离有关，
与所在空间性质、周围有无其他物体无关
四、对万有引力定律的理解：
ω
Fn
mg
重力是引力的一部分（该分力与支持力抵消），引力的另一个分力提供向心力。
重力一般不等于引力，重力一般不指向地心
因为F向=mω2r 远小于mg，所以mg≈F引
F引
重力与引力
ω
ω
在两极，重力与引力相等（Fn=0）。
在赤道，重力与引力都
指向地心，重力大小等
于引力大小与向心力大
小之差。
F引
F引
在特殊位置的重力与引力
在同一纬度，同一物体离地面的高度越大，其重力越小。
F引≈mg
R
h
重力与高度的关系
课 堂 小 结
一、对引力现象思考:
二、万有引力定律:
三、引力常量：
月—地检验
四、万有引力定律理解：
①
② 适用条件
① 常用值：
② 卡文迪许扭秤实验
① 性质：普遍性、宏观性、特殊性
②重力和引力
③重力和高度关系
1.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空间中所有具有质量的物体之间的相互作用力
B. 重力和引力是两种不同性质的力
C. 当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间万有引力将增大
D. 当两个物体间距为零时，万有引力将无穷大
A
课堂训练
A.对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径
B.对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度
C.对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离
D.对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度
2.在万有引力定律的公式
中，r是 ( )
AC
3.如图所示，两球的半径远小于r，而球质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力的大小为 ( )
D
4.一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )
A.6倍
B.4倍
C.25／9倍
D.12倍
C
5. 一个半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )
A.4倍
B.6倍
C.13.5倍
D.18倍
A
总结
万有引力定律
任何两个物体之间都存在相互吸引的力，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距离的二次方成反比。

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