第三節(jié)萬有引力定律

1、課堂上：課堂上：請您認(rèn)真觀察、專心聽講、深入思考、請您認(rèn)真觀察、專心聽講、深入思考、規(guī)范筆記、勇于回答問題。規(guī)范筆記、勇于回答問題。用心用心 愛心愛心 專心專心月亮繞地球運(yùn)行月亮繞地球運(yùn)行蘋蘋果果落落地地月亮繞地旋轉(zhuǎn)所需要的月亮繞地旋轉(zhuǎn)所需要的向心力、地球?qū)Φ乇砦锵蛐牧?、地球?qū)Φ乇砦矬w的重力與太陽行星間體的重力與太陽行星間的引力是不是都是相同的引力是不是都是相同的力呢？的力呢？ 這個問題引起了牛這個問題引起了牛頓的沉思。頓的沉思。 如果你是牛頓，你如果你是牛頓，你會怎樣解決這個猜想？會怎樣解決這個猜想？一、牛頓的思考一、牛頓的思考牛頓的思考：牛頓的思考： 蘋果與月亮受到的力蘋果與月亮受到的力可

2、能是同一種力可能是同一種力! ! 可能是地球表面的重可能是地球表面的重力延伸到月亮。力延伸到月亮。 而且它們都是類似太而且它們都是類似太陽行星間的引力，它們都陽行星間的引力，它們都應(yīng)遵從應(yīng)遵從“與距離平方成反與距離平方成反比比”的關(guān)系。的關(guān)系。一、牛頓的思考一、牛頓的思考證明蘋果、月亮受力滿足證明蘋果、月亮受力滿足“平方反比平方反比”的關(guān)的關(guān)系系 當(dāng)時已知的一些量：當(dāng)時已知的一些量： 地表重力加速度：地表重力加速度：g=9.8m/sg=9.8m/s2 2 地球半徑：地球半徑：R R =6400=640010103 3m m 月亮周期：月亮周期：T T =27.3=27.3天天2.362.361

3、0106 6s s 月亮軌道半徑：月亮軌道半徑：r r 6060R R 那么，通過這些已知條件如何來那么，通過這些已知條件如何來證明：蘋果、月亮受力也滿足證明：蘋果、月亮受力也滿足“平方平方反比反比”的關(guān)系呢？的關(guān)系呢？當(dāng)時已知的一些量：當(dāng)時已知的一些量： 地表重力加速度：地表重力加速度：g=9.8m/sg=9.8m/s2 2 地球半徑：地球半徑：R R =6400=640010103 3m m 月亮周期：月亮周期：T T =27.3=27.3天天2.362.3610106 6s s 月亮軌道半徑：月亮軌道半徑：r r 60 60R Rga36001月？計(jì)算驗(yàn)證：計(jì)算驗(yàn)證：g36001計(jì)算結(jié)果

4、：計(jì)算結(jié)果：2322/1072. 24smrTa月 牛頓的這一猜想牛頓的這一猜想非常大膽，將天上非常大膽，將天上和人間連接在了一和人間連接在了一起！起！三、牛頓的智慧三、牛頓的智慧 既然太陽行星間、既然太陽行星間、地球月球間、地球物地球月球間、地球物體間有引力，那么任體間有引力，那么任何兩個有質(zhì)量的物體何兩個有質(zhì)量的物體間是否也都有這樣的間是否也都有這樣的引力呢？引力呢？牛頓再度思考：牛頓再度思考：三、牛頓的智慧三、牛頓的智慧 牛頓的這一大膽的牛頓的這一大膽的推廣，充分體現(xiàn)了推廣，充分體現(xiàn)了牛頓非凡的智牛頓非凡的智慧！慧！自然界中任何兩個物體自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的大都相互吸引，

5、引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。的距離的平方成反比。221rmmGF 表達(dá)式：表達(dá)式：四、萬有引力定律四、萬有引力定律（r r為兩物體的為兩物體的中心距離）中心距離）2 2、表達(dá)式：、表達(dá)式：1 1、內(nèi)容：、內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小跟這兩引力的方向在它們的連線上，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。方成反比。3 3、G G為為引力常量引力常量， G G值為值為6.6

6、76.671010-11-11 N Nm m2 2/kg/kg2 2G G值的物理含義：兩個質(zhì)量為值的物理含義：兩個質(zhì)量為1kg1kg的物體相距的物體相距1m1m時，它們之間萬有引力為時，它們之間萬有引力為6.676.671010-11-11 N N122m mFGr五、萬有引力定律的驗(yàn)證五、萬有引力定律的驗(yàn)證哈雷彗星哈雷彗星1682 1682 年年8 8 月出現(xiàn)月出現(xiàn) 1758 1758 年年12 12 月月25 25 日晚回歸日晚回歸哈雷哈雷1 1、哈雷彗星回歸預(yù)測、哈雷彗星回歸預(yù)測2 2、引力常量的測量、引力常量的測量【思考思考】對于一個十分微小的物理量該采用對于一個十分微小的物理量該采

7、用什么方法測量？什么方法測量？ 科學(xué)方法科學(xué)方法放大法放大法卡文迪許卡文迪許卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)122112750506.67100.56.6710m mFGrNN 牛頓的贈言：牛頓的贈言：我不知道世人對我的看法怎樣，但我不知道世人對我的看法怎樣，但是在我看來，我不過是一個在海濱玩耍的孩子，是在我看來，我不過是一個在海濱玩耍的孩子，為時而發(fā)現(xiàn)一塊比平常光滑的石子或美麗的貝殼為時而發(fā)現(xiàn)一塊比平常光滑的石子或美麗的貝殼而感到高興；但那浩瀚的真理之海洋，卻還在我而感到高興；但那浩瀚的真理之海洋，卻還在我的面前未曾發(fā)現(xiàn)呢？的面前未曾發(fā)現(xiàn)呢？ 萬有引力定律萬有引力定律 自然界中任何兩個物體都

8、相互吸引，自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。正比，跟它們的距離的平方成反比。122m mFGr 2. 2. 要使兩物體間的萬有引力減小到原來的要使兩物體間的萬有引力減小到原來的1/41/4，下列辦法，下列辦法可采用的是（可采用的是（ ） A. A. 使兩個物體質(zhì)量各減小一半，距離不變使兩個物體質(zhì)量各減小一半，距離不變 B. B. 使其中一個物體的質(zhì)量減小到原來的使其中一個物體的質(zhì)量減小到原來的1/41/4，距離不變，距離不變 C. C. 使兩物體的距離增為原來的使兩物體的距離增為原來的2 2倍，質(zhì)量不變倍，質(zhì)量不變 D. D. 距離和兩物體質(zhì)量都減小為原來的距離和兩物體質(zhì)量都減小為原來的1/41/4221rmmG221rmmG大于221rmmG小于12mg19mg12RTrv2Keep your eyes on the stars and your feet on the ground. -Theodore Roosevelt Thank you!1 1、認(rèn)真復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容、認(rèn)真復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容2 2、獨(dú)立完成獨(dú)立完成作業(yè)作業(yè)P41P41（第（第1 1題做在課本上）題做在課本上）（第（第2 2