必修二第六章第三节万有引力定律 课件
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新人教版高一物理必修二 第六章第三节万有引力定律(共40张PPT)
用的是( ABC )
A. 使两个物体质量各减小一半,距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变 C. 使两物体的距离增为原来的2倍,质量不变 D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4
课堂练习
2. 操场两边放着半径为r1、r2,质量分别为m1、m2的均
匀两球,两者的直线间距为r,这两球间的万有引力大小
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
T H E E N D 17、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。上午7时31分48秒上午7时31分07:31:4821.3.18
谢谢观看
2.已知地球的质量约为 6.0×1024kg,地球半径为 6.37×106m,请估算其中一位 同学和地球之间的万有引力又 是多大?
说明:引力在天体与天体间,天体与物体间比 较显著,但通常物体间的引力可忽略不计.
课堂小结
月—地检验,万有引力定律, 万有引力常量
猜想——验证——得出结论
课堂练习
1. 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法可采
为( C )
A.
G
A. 使两个物体质量各减小一半,距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变 C. 使两物体的距离增为原来的2倍,质量不变 D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4
课堂练习
2. 操场两边放着半径为r1、r2,质量分别为m1、m2的均
匀两球,两者的直线间距为r,这两球间的万有引力大小
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
T H E E N D 17、一个人如果不到最高峰,他就没有片刻的安宁,他也就不会感到生命的恬静和光荣。上午7时31分48秒上午7时31分07:31:4821.3.18
谢谢观看
2.已知地球的质量约为 6.0×1024kg,地球半径为 6.37×106m,请估算其中一位 同学和地球之间的万有引力又 是多大?
说明:引力在天体与天体间,天体与物体间比 较显著,但通常物体间的引力可忽略不计.
课堂小结
月—地检验,万有引力定律, 万有引力常量
猜想——验证——得出结论
课堂练习
1. 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法可采
为( C )
A.
G
人教版高中物理必修2 第六章第3节万有引力定律课件(24张)
课前自主梳理
课堂互动探究
课时达标训练
2.万有引力的“四性”
特点
内容
万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体(大到天体,小 普遍
到微观粒子)间的相互吸引力,它是自然界中物体间的基本相互 性
作用之一
相互 两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力,符合牛顿
性 第三定律
通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天 宏观
课前自主梳理
课堂互动探究
课时达标训练
2.(对月一地检验的理解)牛顿得出万有引力定律之前进行的 月—地检验是检验下列哪两个力属于同一性质力( ) A.太阳对地球的引力和太阳对其他行星的引力 B.地球对太阳的引力和地球对月球的引力 C.地球对其表面物体的引力和月球对表面物体的引力 D.地球对月球的引力和地球对表面物体的引力 解析 月—地检验是判断地球对月球的引力与地球对表面 物体的引力是否为同一性质力,故选D。 答案 D
所以选项 C 正确,D 错误;公式 F=Gmr1m2 1适用于两质点 间的相互作用,当两物体相距很近时,两物体不能看成质 点,所以选项 B 错误。
答案 AC
课前自主梳理
课堂互动探究
课时达标训练
[针对训练1] (多选)要使两物体间的万有引力减小到原来
的
1 4
,下列办法可以采用的是(
)
A.使两物体的质量各减小一半,距离不变
引力的表达式F=G
m1m2 r2
,下列说法正确的是(
)
A.公式中的G是引力常量,它是由实验得出的,而不是人
为规定的
B.当两个物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
C.m1和m2所受引力大小总是相等的 D.两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的,是一对
人教版高中物理必修二第六章第三节万有引力定律课件 (共48张PPT)
第六章 万有引力与航天
第二节 太阳与行星间的引力 第三节 万有引力定律
学习目标
1.知道行星绕太阳运动的原 因,知道太阳与行星间存 在引力作用. 2.能根据开普勒行星运动定 律和牛顿第三定律推导出 太阳与行星之间的引力表 达式. 3.知道地球上的重物下落与 天体运动的统一性,知道 万有引力定律的适用范围. 4.理解万有引力定律的含义 ,会用万有引力定律解决 简单的引力计算问题.
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021 •7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021 •8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/212021/11/212021/11/212021/11/21
3.重力与高度的关系:由于地球的自转角速度很小, 故地球自转带来的影响很小,一般情况下认为在地面附 近:mg=GMRm2 ,若距离地面的高度为 h,
则 mg=G(RM+mh)2(R 为地球半径,g 为离地面 h 高 度处的重力加速度).所以距地面越高,物体的重力加速 度越小,则物体所受的重力也越小.
答案:D
拓展二 万有引力和重力的关系
人站在地球的不同位置,比如赤道、两极或者其他位 置,探究下列问题:
第二节 太阳与行星间的引力 第三节 万有引力定律
学习目标
1.知道行星绕太阳运动的原 因,知道太阳与行星间存 在引力作用. 2.能根据开普勒行星运动定 律和牛顿第三定律推导出 太阳与行星之间的引力表 达式. 3.知道地球上的重物下落与 天体运动的统一性,知道 万有引力定律的适用范围. 4.理解万有引力定律的含义 ,会用万有引力定律解决 简单的引力计算问题.
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/212021/11/212021/11/2111/21/2021 •7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/212021/11/21November 21, 2021 •8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/212021/11/212021/11/212021/11/21
3.重力与高度的关系:由于地球的自转角速度很小, 故地球自转带来的影响很小,一般情况下认为在地面附 近:mg=GMRm2 ,若距离地面的高度为 h,
则 mg=G(RM+mh)2(R 为地球半径,g 为离地面 h 高 度处的重力加速度).所以距地面越高,物体的重力加速 度越小,则物体所受的重力也越小.
答案:D
拓展二 万有引力和重力的关系
人站在地球的不同位置,比如赤道、两极或者其他位 置,探究下列问题:
高中物理人教版必修二 6.3万有引力定律课件(共27张PPT)
行星
太阳
r
建 立 模 型
V
行星 m
r
太阳 M
F
诱思: 太阳对行 星的引力 提供作为 向心力, 那这个力 大小有什 么样定量 关系?
科 2 学 mv F 探 r 究
v 2 r T
行星运行速度v难以观测? 怎么办?
消去v
F
4 m r T
3 2
2
2
消去T
r T
= k
m r
2
F
4 km r
* 对于距离的确定大致可以分为两种情况:
a.若可以看做质点,则为两质点间距. b. 对于不能视为质点 , 而质量分布均 匀的球体,应是两球心间距.
4.如图所示,r虽大于两球的半径,但两球的半径 不能忽略,而球的质量分布均匀,大小分别为m1 与m2,则两球间万有引力的大小为( D)
A、G C、 G
m1m 2 r
2
B、G
m1m 2 r1
2
m 1m 2 ( r1 r 2 )
2
D、 G
m 1m 2
2
( r r1 r 2 )
r1
r2
r
为什么两位同学感受不到万有引力?
下面我们粗略的来计算一下两个质量为50kg,相距 0.5m的人之间的引力?
m 1m 2 r
2
F G
6 . 67 10 6 . 67 10
11
N
50 50 0 . 25
7
6.67×10-7N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。
◆ 那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢?
已知:太阳的质量为M=2.0×1030kg,地球质量为
最新人教版高中物理必修二6.3《万有引力定律》 精品课件
A.引力常量的测出,也验证了万有引力定律是 正确的
B.引力常量适合于任意两个质点或天体之间的 引力大小的计算
C.很难觉察到日常接触的物体间有万有引力, 是因为它们之间的万有引力大小太小
D.引力常量等于两个质量为1kg的质点相距1m时 的相互作用的引力大小
P46练习: (1) (2)(3)
■行星运动的各种动力学解释
1.关于太阳系中行星运动的轨道,以下说法正确的是 BC
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
B.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的
2.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,比较各
行星周期,则离太阳越远的行星 B
A.周期越小
一、人类对天体运动认识的发展过程
■日心说(Solarcentric Universe)
哥白尼的“日心说”体系
约在公元前260年,古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出 了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的,是来自 波兰的哥白尼(1473-1543)。
一、人类对天体运动认识的发展过程
■第谷的天文学观测
21..苹下果列落关后于地万球有,引而力不定是律地的球说向法上中运正动确碰的到是A苹:C 果,发生这个现象的原因是 C A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础 A上.发由现于的苹果质量小,对地球的引力小,而地球 质量大,对苹果引力造成的 BB是..没由公有于式单地F位球=的G对m苹1m果2/r有2中引的力G,是而一苹个果比对地例球常没数有, 引力造成的 CC离..或苹公两果式个与F均=地G匀球m球间1m体的2的/r相2球中互心的相间r力是的是指距相两离等个的质,点由间于的地距 球质量极大,不可能产生明显加速度 DD趋..向以由于上F无=说G穷法m大1都m不2/r对2可知,当距离r趋向于0时,F
B.引力常量适合于任意两个质点或天体之间的 引力大小的计算
C.很难觉察到日常接触的物体间有万有引力, 是因为它们之间的万有引力大小太小
D.引力常量等于两个质量为1kg的质点相距1m时 的相互作用的引力大小
P46练习: (1) (2)(3)
■行星运动的各种动力学解释
1.关于太阳系中行星运动的轨道,以下说法正确的是 BC
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
B.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的
2.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,比较各
行星周期,则离太阳越远的行星 B
A.周期越小
一、人类对天体运动认识的发展过程
■日心说(Solarcentric Universe)
哥白尼的“日心说”体系
约在公元前260年,古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出 了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的,是来自 波兰的哥白尼(1473-1543)。
一、人类对天体运动认识的发展过程
■第谷的天文学观测
21..苹下果列落关后于地万球有,引而力不定是律地的球说向法上中运正动确碰的到是A苹:C 果,发生这个现象的原因是 C A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础 A上.发由现于的苹果质量小,对地球的引力小,而地球 质量大,对苹果引力造成的 BB是..没由公有于式单地F位球=的G对m苹1m果2/r有2中引的力G,是而一苹个果比对地例球常没数有, 引力造成的 CC离..或苹公两果式个与F均=地G匀球m球间1m体的2的/r相2球中互心的相间r力是的是指距相两离等个的质,点由间于的地距 球质量极大,不可能产生明显加速度 DD趋..向以由于上F无=说G穷法m大1都m不2/r对2可知,当距离r趋向于0时,F
人教版高中物理必修二教学课件:6.3 万有引力定律 (共34张PPT)
5. 万有引力的特征:
5. 万有引力的特征:
(1)普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间 的吸引力,是自然界的基本相互作用之一.
5. 万有引力的特征:
(1)普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间 的吸引力,是自然界的基本相互作用之一.
(2)相互性: 两个物体相互作用的引力是一对作用力和 反作用力,符合牛顿第三定律.
牛顿的思考
• 苹果为什么会落地?月球为什么不会落地?
• 苹果为什么会落地?月球为什么不会落地? • 地球拉着苹果直线下落的力与地球拉着月球绕地球转动的力、 太阳对行星的引力是同一种力吗?
一、月--地实验介绍
一、月--地实验介绍
牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地), 计 算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为:
GMm/R2-42mR/T2
题型一 万有引力定律的适用条件及灵活应用
【例1】如图所示, 阴
影区域是质量为M、半径
O O
P
为R的球体挖去一个小圆
球后的剩余部分. 所挖去
2R
的小圆球的球心O和大球体球心间的距离是R/2. 求
球体剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为
m的质点P的引力.
题型一 万有引力定律的适用条件及灵活应用
【例1】如图所示, 阴
影区域是质量为M、半径
O O
P
为R的球体挖去一个小圆
球后的剩余部分. 所挖去
2R
的小圆球的球心O和大球体球心间的距离是R/2. 求
球体剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为
m的质点P的引力.
23GMm/100R2
【深入探究】万有引力和重力之间有何关系?
4. 万有引力与重力:
人教版必修二 6.3 万有引力定律(共35张PPT)
F2
F1
a 4 2r1
T2
a g
r2 r1
2
见证奇迹的时候到了
a 4 2r1
T2
a g
?
r2 r1
2
a
g
r2
r1
在当时人们已经测出地球半径是6400公里,地 月之间的距离约是地球半径的60倍,也观测到 月球绕地公转的周期是27.3天,即
r2 1 r1 60
r2 640k0m T27.3天
于两质量各为1Kg的物体相距1米时的 万有引力的大小)。
F
G
m1m2 r2
思考:两块质量分别为M、m的薄木板,
紧紧地叠放在一起,它们间的引力是多
少?
F
G
m1m2 r2
?
∞0
3.适用条件 : 两个质点间的引力作用; ①可以看作质点的两个物体间的引力作用 ; ②两个均匀的球体,无论距离远近都能适 用,其距离应是两球心间距.
•
17、儿童是中心,教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。2021/8/112021/8/112021/8/112021/8/11
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒,而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
怎样检验我们的猜想?
设地球质量为M,月球质量为m1,月地 距离为r1,地球对月球引力为F1,地面 附近物体质量为m2,物体到地心距离 为r2,地球对月球引力为F2,a为月球公 转的向心加速度,T为其公转周期
新人教版高中物理必修二:6.3万有引力定律 课件 (共14张PPT)
•在均匀球体内部所受万有引力为零
3.G为常量,叫引力常量
是谁发现
•G=6.67×10-11N·m2/kg2
了万有引力定 律?
•在数值上等于两个质量为1kg是的谁物确体定
相距1m时的相互作用力 了G的值?
三、定律适用的条件 1、万有引力定律适用于计算质点间的引力 2、r趋近于0,万有引力定律不适用。
§6-2 §6-3 万有引力定律
牛顿的万有引力定律 1、发现过程
为了方便说明问题,我们把行星的椭圆轨道近似地看作圆形轨道:
如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动,那么,太阳对行星的引力F
应为行星所受的向心力,即
F引 F向
F向
m
v2 r
(r为太阳到行星的距离, v为行星的线速度,m是行星的质量)
结论: 行星和太阳之间的引力跟 行星的
请再思考:
1、万有引力是否只存在于行星和天体之间 呢? 2、能否适用于行星和卫星之间? 3、万有引力定律的适用范围是什么?
• 万有引力普遍存在于任意两个有质量的物体 (太阳和行星、行星和卫星、地面上的物体) 之间.自然界中一般物体间的万有引力很小 (远小于地球与物体间的万有引力和物体间 的其它作用力),因而可以忽略不计.但考 虑天体运动和人造卫星运动问题时必须计算 万有引力,不仅因为这个力非常大,而且万 有引力提供了天体和卫星做匀速圆周运动所 需的向心力. 万有引力定律给出了物体间万有引力的定
当时,一轮明月悬在天际。他天真地自问道:为什么月亮
不落下来呢?经过一番苦思冥想,牛顿最后终于发现了万
有引力定律。万有引力定律告诉我们:自然界的万物,大
到天体,小到蚂蚁,彼此之间都存在着相互作用的吸引力;
吸引力的大小跟两个物体质量的乘积成正比,跟它们的中
3.G为常量,叫引力常量
是谁发现
•G=6.67×10-11N·m2/kg2
了万有引力定 律?
•在数值上等于两个质量为1kg是的谁物确体定
相距1m时的相互作用力 了G的值?
三、定律适用的条件 1、万有引力定律适用于计算质点间的引力 2、r趋近于0,万有引力定律不适用。
§6-2 §6-3 万有引力定律
牛顿的万有引力定律 1、发现过程
为了方便说明问题,我们把行星的椭圆轨道近似地看作圆形轨道:
如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动,那么,太阳对行星的引力F
应为行星所受的向心力,即
F引 F向
F向
m
v2 r
(r为太阳到行星的距离, v为行星的线速度,m是行星的质量)
结论: 行星和太阳之间的引力跟 行星的
请再思考:
1、万有引力是否只存在于行星和天体之间 呢? 2、能否适用于行星和卫星之间? 3、万有引力定律的适用范围是什么?
• 万有引力普遍存在于任意两个有质量的物体 (太阳和行星、行星和卫星、地面上的物体) 之间.自然界中一般物体间的万有引力很小 (远小于地球与物体间的万有引力和物体间 的其它作用力),因而可以忽略不计.但考 虑天体运动和人造卫星运动问题时必须计算 万有引力,不仅因为这个力非常大,而且万 有引力提供了天体和卫星做匀速圆周运动所 需的向心力. 万有引力定律给出了物体间万有引力的定
当时,一轮明月悬在天际。他天真地自问道:为什么月亮
不落下来呢?经过一番苦思冥想,牛顿最后终于发现了万
有引力定律。万有引力定律告诉我们:自然界的万物,大
到天体,小到蚂蚁,彼此之间都存在着相互作用的吸引力;
吸引力的大小跟两个物体质量的乘积成正比,跟它们的中
新人教版高中物理必修二6-3必万有引力定律课件(共20张PPT)
布置作业
• 问题与练习:P41 2题3题。
我不过是一个在海滨玩耍的孩子, 为时而发现一块比平常光滑的石子或美 丽的贝壳而感到高兴;但那浩瀚的真理 之海洋,却还在我的面前未曾发现呢?
——牛顿
• 9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
(1)万有引力定律的发现, 是17 世纪自然科学最伟大的成果之一. 把地面上物体运动的规律和天体 的运动规律统一了起来。
(2)万有引力定律的发现, 对以 后物理学的发展和天文学的发展 具有深远的影响, 它第一次揭示 了自然界中一种基本相互作用的 规律。
(3)万有引力定律的发现, 解放 了人们的思想,对科学文化的发 展起到了积极的推动作用。
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 10:26:07 AM • 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
问题提出: 是什么力使得地面的物体不能离开地球,总要落 回地面呢? 这个力必定延伸到远得多的地方! 它会不会作用到月球上去?
大胆假设: 拉住月球使它围绕地球运动的力,与拉着苹果 下落的力,以及地球、众行星与太阳间的作用 力也许真的是同一种力 !遵循相同的规律 !
人教版高中物理必修二课件6.3万有引力定律 (共17张PPT)
-16
m
时的万有引力
解析:有万有引力定律得
m1m2 F G 2 r 6.67 10 3.4 10
11
(7.1 10 ) N 16 2 (1.0 10 )
30 2
37
N
对行星的引力来提供行星绕太阳运动所 需的向心力.正因为这个引力使得行星不 能飞离太阳.牛顿进一步推想也应该是地 球对月球的引力使得月球不能离开地球, 而围绕地球运动.
苹果落地与月亮绕地旋转……这引起了 牛顿的沉思。 他猜想:苹果与月球受到的引力可能是 同一种力!
二、万有引力的检验
-------月---地检验
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
卡文迪许实验室
卡文迪许
引力常量G的测量实验
m´
m
F
Fr G m1m2
2
F
m´
r
m
r
1798年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置, 第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小F做了精确测量
和计算,比较准确地测出了引力常量G的数值
实验原理:
M1 M 2 FL k k F L Fr 2 kr 2 G m1 m2 Lm1 m2
3.万有引力的理解
① 普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之
间的相互吸引力,任何客观存在的两个有质量的物体之间都存 在着这种相互吸引的力。 ② 相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用 力.它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上。 ③ 宏观性:通常情况下万有引力非常小,只有在质量巨大的 天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观 世界中,粒子的质量都非常小,万有引力可以忽略不计。 ④特殊性:两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,
m
时的万有引力
解析:有万有引力定律得
m1m2 F G 2 r 6.67 10 3.4 10
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(7.1 10 ) N 16 2 (1.0 10 )
30 2
37
N
对行星的引力来提供行星绕太阳运动所 需的向心力.正因为这个引力使得行星不 能飞离太阳.牛顿进一步推想也应该是地 球对月球的引力使得月球不能离开地球, 而围绕地球运动.
苹果落地与月亮绕地旋转……这引起了 牛顿的沉思。 他猜想:苹果与月球受到的引力可能是 同一种力!
二、万有引力的检验
-------月---地检验
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
卡文迪许实验室
卡文迪许
引力常量G的测量实验
m´
m
F
Fr G m1m2
2
F
m´
r
m
r
1798年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置, 第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小F做了精确测量
和计算,比较准确地测出了引力常量G的数值
实验原理:
M1 M 2 FL k k F L Fr 2 kr 2 G m1 m2 Lm1 m2
3.万有引力的理解
① 普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之
间的相互吸引力,任何客观存在的两个有质量的物体之间都存 在着这种相互吸引的力。 ② 相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用 力.它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上。 ③ 宏观性:通常情况下万有引力非常小,只有在质量巨大的 天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观 世界中,粒子的质量都非常小,万有引力可以忽略不计。 ④特殊性:两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关,
人教版高中物理必修二第六章第三节万有引力定律 课件(共14张PPT)
谢谢
量巨大的天 体间或其附近空间才有意义
(4)确定性:两物体间的万有引力只与它们本身的质
量和距离有关,与物体所在空间的性质及是否受其他外力 等无关
【2】、适用条件:
(1)两质点间的作用 (2)质量分布均匀的球体间的作用(r指球心间距)
【3】、引力常量的测量
测定引力常量的意义
A、证明了万有引力的存在 B、开创了测量弱力的新时代 C、使得万有引力定律有了真正的实用价值
Mm F G R2
牛顿第二定律: 牛顿第二定律:
F ma1
F ma
M a1 G r 2
a
G
M R2
物体m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?
二、万有引力定律:
1、内容: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,引力的大小跟这两个物体的质量 m1和m2的乘积成正比,跟它们的距离r的二次方成反 比。
2、表达式:F
G
m1m2 r2
引力常量G=6.67×10 -11N·m2/kg2 r 为两物体间的距离
【1】万有引力的特性:
(1)普遍性:任何有质量的客观存在的物体都有这种
引力
(2)相互性:满足牛顿第三定律 (3)宏观性:通常情况下万有引力非常小,只有在质
第三节 万有引力定律
? 他们是否是同一种力
即使在高山上也会感受到重力的作用 这个力会延伸到多远?? 会不会作用到月球上?? 这些力是否都遵循相同的规律??
一、月——地检验
假定维持月球绕地球运动的力与 使苹果下落的力是同一种力, 都遵从“平方反比”规律
新人教版必修二 第六章 第3节 万有引力定律 课件(共20张PPT)
4、重要意义:
万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一;
揭示了复杂运动的后面隐藏着简洁的科学规律;
地上的物体
明确的宣告:
都遵循完全相同的科学法则
天上的物体
但是很遗憾,牛顿没有做到一件事情……
F
G
m1m2 r2
后来谁测出了G的值?卡文迪许
放大微小形变思想
三、引力常量—卡文迪许扭秤实验
平面镜
灯光 平面镜
探究:
Fa
F
a
这两种力是同一种性质的力吗?
如果是,那这两种力应该符合相同的规律:F
1 r2
方法: 比较两处引力产生的加速度是否符合
同一规律:a
1 r2
理论分析
a2 r2
a1
r1
a1g9.8m/s2 r2= 60r1
a
1 r2
a1 a2
r22 r12
(60 R ) 2 R2
3600
小竞赛:请算出a2数值
由题意: GMr地 地 2m0 GMr月 月 2m0 解得 r地:r月9:1
课后练一练:
课本 “问题与练习” 第2、3题
•
理论分析
天文观测
a20.0027m 2/2s22 a20.0027m 2/2s21
验证成功
地球对月球的
引力
太阳对行星的
引力
人在地面受到的
重力
检验结果:这些力是同一种性质的力
二、万有引力定律
1、内容: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m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比。
1、本节课我们主要学习了什么? 2、你觉得这节课的难点是什么?
新人教版高中物理必修二 6.3 万有引力定律 (共17张PPT)
• 9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
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我们的思想还可以更解放。
牛顿作了更大胆的猜想: 任意两个物体间都存在着这样的力。
于是这个结论被推广到宇宙中的一切物体之间。
二、万有引力定律
自然界中的任何两物体都相互吸引,引力的 大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与 它们之间的距离r的二次方成反比,即
F
=
G
m1m2 r2
m1 F
m2 F
r
万有引力示意图
意义:证明了万有引力的存在;使万有引 力定律有了真正的实用价值;标志着力学 实验精密程度的提高,开创了测量弱引力 的新时代。
扭秤实验精确,九十年间无人能超
被称为能称出地球质量的人
m的实验室是世界著名的 实验室,座落在英国剑桥大学。物理学 上许多重要发现是在这里做出的
计算两个人之间的万有引力
两个质量为50kg,相距0.5m的人之间的引力。
人教课标版必修2物理第六章第三节《万有引力定律》名师课件
O
M
行星
rm
F
使月球绕着地球运动的力
使苹果下落的力 太阳、行星间的引力
F
=
G
m1m2 r2
同一种力? 遵从相同规律?
验证使月球绕地球运动的力与使苹果下落的力是同 一种力,都遵从“平方反比”的规律。
已知:地球的半径为r = 6400km,月球轨道半径r月为
地球半径的60倍,月球绕地球做匀速圆周运动的周期 为T = 27.4天,地球表面重物自由下落的加速度为g = 9.8m/s2 。
1011
60 12
60
N
2.4 107 N
一粒芝麻重的几千分之一
2. 大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系(很 遗憾,在北半球看不见)。大麦哲伦云的质量为太阳质量 1010 倍,即 2.0×1040 kg,小麦哲伦云的质量为太阳质量的 109 倍, 两者相距 5×104 光年,求它们间的引力。(1光年= 9.5×1015m)
F
G
m1m2 r2
m1=10 kg
r
m2=30 kg
m′ F rm
灯光
平面镜
mF m′
r
Fr 2 G
m1m2
1798 目年前,推英荐国的物标理准学值家为卡G文=6迪.6许72巧59妙×地10利-11用N·扭m2秤/kg装2 ,置,第一 次在实验室里对两个铅球间的引力大小 F 做了精确测量和计 算,比通较常准取确G=地6.测67出×了10引-11力N·常m2量/kgG2。的数值。
解:由万有引力定律
F
G
m1m2 r2
得
F
G
m1m2 r2
6.67Biblioteka 10115
M
行星
rm
F
使月球绕着地球运动的力
使苹果下落的力 太阳、行星间的引力
F
=
G
m1m2 r2
同一种力? 遵从相同规律?
验证使月球绕地球运动的力与使苹果下落的力是同 一种力,都遵从“平方反比”的规律。
已知:地球的半径为r = 6400km,月球轨道半径r月为
地球半径的60倍,月球绕地球做匀速圆周运动的周期 为T = 27.4天,地球表面重物自由下落的加速度为g = 9.8m/s2 。
1011
60 12
60
N
2.4 107 N
一粒芝麻重的几千分之一
2. 大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系(很 遗憾,在北半球看不见)。大麦哲伦云的质量为太阳质量 1010 倍,即 2.0×1040 kg,小麦哲伦云的质量为太阳质量的 109 倍, 两者相距 5×104 光年,求它们间的引力。(1光年= 9.5×1015m)
F
G
m1m2 r2
m1=10 kg
r
m2=30 kg
m′ F rm
灯光
平面镜
mF m′
r
Fr 2 G
m1m2
1798 目年前,推英荐国的物标理准学值家为卡G文=6迪.6许72巧59妙×地10利-11用N·扭m2秤/kg装2 ,置,第一 次在实验室里对两个铅球间的引力大小 F 做了精确测量和计 算,比通较常准取确G=地6.测67出×了10引-11力N·常m2量/kgG2。的数值。
解:由万有引力定律
F
G
m1m2 r2
得
F
G
m1m2 r2
6.67Biblioteka 10115
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能是同一种性质力! 这种力都遵从与距离平方
成反比的关系。
【讨论】根据下列是当时可以测量的数据,如何
证明月亮受力满足“平方反比”的关系?
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 =3 .84×108m
①相距很远可看做质点的物体,r指质 点间的距离 ②均匀球体r指两球心间距离 ③对于一个均匀球体和一个质点间的 万有引力,r指球心到质点间的距离
④若物体不能视为质点,则可把每一 个物体视为若干个质点的集合,然后 按定律求出各质点间的引力,再按矢 量法求它们的合力。
定律适用的条件:
万有引力定律适用于计算质 点间的引力
2、地球的卫星
(忽略自转)重力就 是万有引力
GM g= ——
R2 GM g’= ——
(R+H)2
练习1.求赤道上质量为1kg的物体 的重力,向心力和它与地球的万 有引力。(赤道上的重力加速度 g=9.78m/s2,地球半径R=6400km)
答案:9.78N 0.034N 9.814N
练习2.关于万有引力定律和引力常量的发现,
(2)相互性:物体间的万有引力是一对作用 力与反作用力。 (3)宏观性:通常情况下,万有引力非常小, 它的存在可由卡文迪许扭秤来观察。只有 在质量巨大的天体间,它的存在才有宏观 意义,微观粒子间的万有引力可以忽略不 计。
三、重力与万有引力的关系
1、地球上的物体
重力只是万有引力的 一算个要分求不力高,只或近有F向似在计计A 算时才可以认为重G 力 等于万有引力F
下面说法中哪个是正确的 (
D)
A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力 常量是由伽利略测定的
B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力 常量是由卡文迪许测定的
C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常 量是由胡克测定的
D.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常 量是由卡文迪许测定的
练习3.对于万有引力定律的表达式
(3)G为常量,叫引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2
G的物理含义:两个质量为1kg 的物体相距1m时的相互作用力 为6.67×10-11N
【生活实例】 两个质量为50kg的同学相距1m
时相互吸引力多大?
F引=1.67×10-7N
4、万有引力定律的特性:
(1)普遍性:万有引力是任何有质量的物体 间的相互吸引力,普遍存在于整个宇宙中。 它是自然界物质之间的基本相互作用之一。
理论验证:
=
计算结果:
a月
4π2 T2
r
2.72103
m/s2
二、万有引力定律
1、内容
自然界中任何两个物体都是相 互吸引的,引力的大小跟这两 个物体的质量的乘积成正比, 跟它们的距离的二次方成反比
2、表达式
F=G
m1m2 r2
3、公式说明:
(1)m1、m2是两个物体的质量
(2)r是两个物体间的距离:
第三节 万有引力定律
一、万有引力定律的发现
苹果落地、 高处物体落地、 月亮绕地旋转…… 这些现象引起了 牛顿的沉思。
牛顿的思考: (1)什么力使得苹果不离开地球?地球对苹 果的引力和行星与太阳间的作用力是同一种性 质力吗? (2)地球表面的重力是否能延伸到月球轨道?
牛顿的猜想: 苹果与月球受到的引力可
F=Gm1m2/r2,下列说法正确的是( A )
A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的, 而不是人为规定的
B.当r趋近于0时,万有引力趋近于无穷大
C.m1、m2受到的引力总是大小相等、方向 相反,是一对平衡力
D.公式中的F应理解为m1、m2所
成反比的关系。
【讨论】根据下列是当时可以测量的数据,如何
证明月亮受力满足“平方反比”的关系?
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 =3 .84×108m
①相距很远可看做质点的物体,r指质 点间的距离 ②均匀球体r指两球心间距离 ③对于一个均匀球体和一个质点间的 万有引力,r指球心到质点间的距离
④若物体不能视为质点,则可把每一 个物体视为若干个质点的集合,然后 按定律求出各质点间的引力,再按矢 量法求它们的合力。
定律适用的条件:
万有引力定律适用于计算质 点间的引力
2、地球的卫星
(忽略自转)重力就 是万有引力
GM g= ——
R2 GM g’= ——
(R+H)2
练习1.求赤道上质量为1kg的物体 的重力,向心力和它与地球的万 有引力。(赤道上的重力加速度 g=9.78m/s2,地球半径R=6400km)
答案:9.78N 0.034N 9.814N
练习2.关于万有引力定律和引力常量的发现,
(2)相互性:物体间的万有引力是一对作用 力与反作用力。 (3)宏观性:通常情况下,万有引力非常小, 它的存在可由卡文迪许扭秤来观察。只有 在质量巨大的天体间,它的存在才有宏观 意义,微观粒子间的万有引力可以忽略不 计。
三、重力与万有引力的关系
1、地球上的物体
重力只是万有引力的 一算个要分求不力高,只或近有F向似在计计A 算时才可以认为重G 力 等于万有引力F
下面说法中哪个是正确的 (
D)
A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力 常量是由伽利略测定的
B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引力 常量是由卡文迪许测定的
C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常 量是由胡克测定的
D.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常 量是由卡文迪许测定的
练习3.对于万有引力定律的表达式
(3)G为常量,叫引力常量 G=6.67×10-11N·m2/kg2
G的物理含义:两个质量为1kg 的物体相距1m时的相互作用力 为6.67×10-11N
【生活实例】 两个质量为50kg的同学相距1m
时相互吸引力多大?
F引=1.67×10-7N
4、万有引力定律的特性:
(1)普遍性:万有引力是任何有质量的物体 间的相互吸引力,普遍存在于整个宇宙中。 它是自然界物质之间的基本相互作用之一。
理论验证:
=
计算结果:
a月
4π2 T2
r
2.72103
m/s2
二、万有引力定律
1、内容
自然界中任何两个物体都是相 互吸引的,引力的大小跟这两 个物体的质量的乘积成正比, 跟它们的距离的二次方成反比
2、表达式
F=G
m1m2 r2
3、公式说明:
(1)m1、m2是两个物体的质量
(2)r是两个物体间的距离:
第三节 万有引力定律
一、万有引力定律的发现
苹果落地、 高处物体落地、 月亮绕地旋转…… 这些现象引起了 牛顿的沉思。
牛顿的思考: (1)什么力使得苹果不离开地球?地球对苹 果的引力和行星与太阳间的作用力是同一种性 质力吗? (2)地球表面的重力是否能延伸到月球轨道?
牛顿的猜想: 苹果与月球受到的引力可
F=Gm1m2/r2,下列说法正确的是( A )
A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的, 而不是人为规定的
B.当r趋近于0时,万有引力趋近于无穷大
C.m1、m2受到的引力总是大小相等、方向 相反,是一对平衡力
D.公式中的F应理解为m1、m2所