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1、7.3 万有引力定律思考: (1)若把地球绕太阳的运动简化为 圆周运动,那么地球绕太阳的运动可 进一步简化为什么运动?为什么?(2)地球绕太阳做匀速圆周运动需 要力吗?为什么?需要的向心力由什 么力提供呢?思考:在地月系中,月球在绕地球公转 ,若把月球绕地球的公转视为匀速圆周运 动,那么,月球绕地球做匀速圆周运动需 要力吗?为什么?需要的向心力由什么力 提供呢?一 月地检验思考:假设月球停止绕地球公转,月球做什么运动?为什么? 1.沿直线落向地球; 2.地球对月球的吸引力的吸引。 思考:假设月球绕地球公转的线速度减小,月球做什么运动?为什么? 1.沿曲线落向地球,相当于平抛运动; 2.地球对月
2、球的吸引力大于需要的向心力 而做向心运动。思考:平抛运动的落地时间由哪些物 理量决定?空中飞行的水平距离由哪些物 理量决定?当初速度足够大时,苹果还能 落到地球上吗?这时苹果做什么运动? 高度,初速度和高度,不能,绕地球做 匀速圆周运动。 思考:苹果为什么要落回地面?苹果 为什么可以绕地球运动? 地球对苹果有引力或苹果对地球也有吸 引力。思考:地球对苹果有引力,地球对 月球有引力,它们是同一种力吗?它们 与太阳对地球的引力是同一种力吗?我 们能验证吗? 1.都是同一种性质的力。 2.阅读教科书第69页到70页部分内容: 牛顿是如何验证他和我们的想法的?计算与讨论:月球绕地球的公转周期是 27.
3、3天,月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是 3.85108m,如何求出月球绕地球运动的向心加 速度?这个向心加速度可以看作月球所在处的重 力加速度吗?它是地球表面附近的重力加速度的 几分之几?月球到地球的距离是地表到地心的距 离6.37106m的多少倍?这个结论与根据公式和牛顿第二定律计算结果是一致的吗?这 些说明了什么?计算:月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度m/s2。=由 得 即:同理则说明:地球对苹果的引力,地球对月球 的引力,它们是同一种力,它们与太阳对 地球的引力是同一种力。既然行星与太阳之间、地球与月球 之间,以及地球与地面物体之间具有“与 两个物体的质量成正比,与它们之间距离 的
4、二次方成反比”的吸引力,那么这种吸 引力产生的原因是什么?任意两个物体之 间都有这样的力吗? 物体具有质量,宇宙中一切物体间都有 这种引力。 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.注意点:(1)单位:质量 m (kg) ;距离 r (m)(2)G:引力常量,适用于任何两个物体。3 公式的适用范围 1)质点之间的相互作用 2)两个物体是质量分布均匀的球体 3)常见的两个物体间引力不适用引力常量的测定17891789年,即在牛顿发现万有引力年,即在牛顿发现万有引力 定律一百多年以后,英国物理学家定律
5、一百多年以后,英国物理学家 卡文迪许(卡文迪许(1731173118101810),巧妙),巧妙 地利用扭秤装置,第一次在实验室地利用扭秤装置,第一次在实验室 里比较准确地测出了引力常量里比较准确地测出了引力常量. .1 大小:2 G2 G的含义的含义: : 它在数值上等于两个质量都是它在数值上等于两个质量都是 1kg1kg的物体相距的物体相距1m1m时的相互作用力时的相互作用力3 意义: (1)验证了万有引力定律是正确的; (2)使得万有引力定律有了真正的实际意义。例题1.两个可以看成质点的物体质量 都是1kg,两物体相距1m,则两物体 间的万有引力是多少?说明:通过计算这个力太小,在许多问
6、题的计算中可忽略 例题分析例题分析例题2:把一质量为m的物体放在 地心上,问它和地球之间的万有 引力是多少?例题3: 质量分布均匀的两个球,大球的半 径为2r,小球的半径为r、且质量为m,两球相 距5r。求: 大球对小球的引力; 小球对大球的引力; 在大球中心处挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力; 在大球右边缘挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力。OOO1地球与地面物体和月球的引力、太阳与 行星间的引力是否同一种力;使我们认识到 地球与地面物体和月球的引力、太阳与行星 间的引力是统一的并进行了月地检验。2.任意两个物体之间是否都有这样的引力 ;使我们认识到任意两个物体之间都有这 样的引力,在百年之后,卡文迪许在实验 里进行了检验。最终,我们认识了自然界 中第一种基本相互作用万有引力。 本课小结 这节课,我们解决了两个问题: