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1、万有引力定律,行星的运动,苹果落地,月亮绕地球运行,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。 如果你是牛顿，你会提出哪些物理问题？怎样解释？,一、万有引力定律的发现,牛顿的思考： （1）地球表面的重力是否能延伸到月亮轨道？ （2）将物体水平抛出，速度越大，抛射越远，当速度大到一定值，物体会落向哪里？,牛顿的猜想： 苹果与月亮受到的引力可能是同一种力! 这种力可能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 = 6400103m 月亮周期： T = 27
2、.3天2.36106s 月亮轨道半径： r 60R,？,计算验证：,牛顿的月地检验,计算结果：,二、万有引力定律 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。,G为引力常量，r为两物体的中心距离。,表达式：,三、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、引力常量的测量扭秤实验 【思考】对于一个十分微小的物理量该采用什么方法测量？ （1）实验原理： 科学方法放大法,卡文迪许,卡文迪许实验室,引力,扭转力矩,金属丝扭转,平面镜 转动角度,金属丝 扭转
3、角度,反射光转动,光点移动,引力力矩,放大,放大,放大,扭称原理流程图：,（2）实验观察 （3）实验数据 G值为6.6710-11 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6.6710-11 N 【生活实例】 两个质量为50kg的同学相距0.5m时相互吸引力多大？,（4）卡文迪许扭称实验的意义 证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代； 开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广； 卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的人”！,四、学习思考 【讨论】 （1）纵观万有引力定律的发现历程，你觉得科学发现的一般过程是什么？你能概括一下吗
4、？ （2）从卡文迪许扭称实验中你受到了哪些启发？请说说你的感受。,牛顿的赠言： 我不知道世人对我的看法怎样，但是在我看来，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？,1.关于万有引力，下列说法中正确得是：( ) A. 万有引力只有在天体之间才体现出来 B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略 C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力 D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近,课堂练习,D,2. 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可采用的
5、是（ ） 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,ABC,3. 操场两边放着半径为r1、r2，质量分别为m1、m2的篮球和足球，两者的直线间距为r，这两球间的万有引力大小为（ ） A. B. C. D.无法判断,课堂练习,C,r,4. 地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（ ） A.离地面高度 R 处为4mg B.离地面高度 R 处为 C.离地面高度 2R 处为 D.离地面高度 处为4mg,课堂练习,C,作 业,课堂作业：课后2、3,
