物理：6.2《万有引力定律》课件(新人教版必修2)

第六章

万有引力定律

月亮绕地球运行

苹 果 落 地

一、牛顿的思考月亮绕地旋转所需 要的向心力、地球对地 表物体的重力与太阳行 星间的引力是不是都是 相同的力呢？…… 这个问题引起了牛 顿的沉思。 如果你是牛顿，你 会怎样解决这个猜想？

一、牛顿的思考牛顿的思考： 苹果与月亮受到的 力可能是同一种力! 可能是地球表面的 重力延伸到月亮。 而且它们都是类似 太阳行星间的引力，它 们都应遵从“与距离平 方成反比”的关系。

证明苹果、月亮受力满足“平方反比”的关 系当时已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月亮轨道半径： r ≈ 60R

那么，通过这些已知条件如何来证 明：苹果、月亮受力也满足“平方反比” 的关系呢？

当时已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月亮轨道半径： r ≈ 60R

1 a g 月 计算验证： 3600

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4 1 3 2 g 计算结果： a月 2 r 2.72 10 m / s 3600 T2

三、牛顿的智慧

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三、牛顿的智慧

牛顿再度思考： 既然太阳行星间、 地球月球间、地球物体 间有引力，那么任何两 个有质量的物体间是否 也都有这样的引力呢？

自然界中任何两个物体都相互吸引，引力 的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟 它们的距离的平方成反比。

m1 m2 表达式： F G 2 r

三、牛顿的智慧

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四、万有引力定律内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力 的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟 它们的距离的平方成反比。

m1 m2 表达式： F G 2 rG为引力常量，r为两物体的中心距离。

五、万有引力定律的验证1、哈雷彗星回归预测

哈雷彗星1682 年8 月出现 1758 年12 月25 日晚回归

哈雷

2、引力常量的测量 【思考】对于一个十分微小的物理量该采用 什么方法测量？ 科学方法——放大法

卡文迪许扭秤实验

卡文迪许

G值为6.67×10-11 Nm2/kg2 G值的物理含义： 两个质量为1kg的物体相距1m 时，它们之间万有引力为 6.67×10-11 N