3.2 萬有引力定律-2025版高中物理必修二同課異構(gòu)課件

3.2

萬有引力定律第三章

萬有引力定律引．蘋果落地引發(fā)的思考已知蘋果和月球都受到地球引力的作用.他們是同一性質(zhì)的了，都是對(duì)球?qū)ξ矬w的吸引力。1.為什么蘋果從樹上落向地面而不飛向天空？2.為什么月球不會(huì)下落呢？

推理（將行星繞模型看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將天體看成是質(zhì)點(diǎn)。）F’

’

F=F’

F’牛頓第二定律開普勒第三定律牛頓第三定律太陽對(duì)行星的引力提供向心力

推廣到一切物體任何兩個(gè)物體之間都存在相互作用的引力，引力的大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，與這兩個(gè)物體之間的距離的平方成反比，作用力在兩個(gè)物體的連線上（二）萬有引力定律1.內(nèi)容：

2.公式

3、G為引力常量

2、r

為兩物體間的距離注意：1、m1和m2表示兩物體的質(zhì)量①可看做質(zhì)點(diǎn)的物體間②質(zhì)量分布均勻的球體間③：當(dāng)r→0時(shí)，F(xiàn)→∞時(shí)無意義。

3.適用條件：m1m2FF’rr為兩質(zhì)點(diǎn)間的距離r為兩天體中心的距離r為物體到地心的距離r為兩球心間的距離思考兩個(gè)問題：

（1）卡文迪許實(shí)驗(yàn)裝置是如何解決“通常物體間萬有引力因?yàn)楹苄《y于測量”的問題？（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所包含怎樣的物理思想方法？卡文迪許測定引力常量的實(shí)驗(yàn)4、引力常量rFrFmm′mm′實(shí)驗(yàn)原理：科學(xué)方法——放大法卡文迪許測定的引力常量數(shù)值：G=6.745×10-11N﹒m2/kg2國際推薦引力常量數(shù)值：G=6.672×10-11N﹒m2/kg2

（通?？梢匀=6.67×10-11N﹒m2/kg2

）G的含義——兩質(zhì)量m1=m2=1kg的勻質(zhì)小球，相距r=1m時(shí)萬有引力的大小.

5.四性普遍性萬有引力是存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力,任何客觀存在的兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著這種相互作用相互性兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)作用力和反作用力,它們之間的關(guān)系符合牛頓第三定律宏觀性在通常情況下,萬有引力非常小,它的存在可由卡文迪許扭秤來觀察,只有在質(zhì)量巨大的天體間,它的作用才有宏觀物理意義獨(dú)立性兩個(gè)物體間的萬有引力,只與它們本身的質(zhì)量和它們間的距離有關(guān),與所在空間的性質(zhì)及周圍有無其他物體無關(guān)拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力，與拉著蘋果下落的力，以及太陽與行星之間的作用力是否是同一種力，遵循相同的規(guī)律？6.月地檢驗(yàn)牛頓的思考檢驗(yàn)?zāi)康模?/p>

地球和月球之間的吸引力是否與地球吸引蘋果的力為同一種力．檢驗(yàn)原理：根據(jù)牛頓第二定律，知：

這里的推理過程是怎樣的？地表重力加速度：地球半徑：月球周期：月球軌道半徑：求：（1）月球繞地球的向心加速度？（2）此向心加速度與重力加速的比值是多少？月—地檢驗(yàn)

地表重力加速度：地球半徑：月球周期：月球軌道半徑：求：（1）月球繞地球的向心加速度？（2）此向心加速度與重力加速的比值是多少？月—地檢驗(yàn)

（1）由向心加速度公式,有：即：

（2）

≈

數(shù)據(jù)表明，地面物體所受地球的引力，月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，真的遵從相同的規(guī)律！

我們的思想還可以更加解放！是否宇宙中任意兩個(gè)物體之間都有這樣的力呢???思考：為什么我們感覺不到旁邊同學(xué)的引力呢？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？

2.4×10-7N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。7、重力與萬有引力的關(guān)系萬有引力分解F向=mω2r（指向所在緯度圓心）G=mg(豎直向下）1.2.緯度增加，F(xiàn)向

=mω2r減小，G增加，g也增加。特別地：兩極點(diǎn)：F向=0，

赤道上：①在理想情況下，物體在地球表面的重力大小等于天體對(duì)物體的萬有引力。②使用條件：不考慮地球的自轉(zhuǎn)的情況下。若自轉(zhuǎn)很快的情況下，黃金代換式不適用。③不能直接使用，需要寫出原