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6.3万有引力定律.附动画


《狼图腾》狼的50句格言
2.追逐猎物仅仅靠猛跑是不够的,尤其在对付大群猎物的 时候,必要的准备和步骤是获得成功的基础。而谋划是 实现这一切的唯一保障。

3.要想能做大事,就必须要能屈能伸,只要能达到 最终目的。过程可以有很多选择。

知 识 回 顾

行星和太阳都看成是质点。 行星绕太阳做匀速圆周运动

★太阳与行星的引力

知 识 回 顾

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。

是否同一种 力?

行星的运动引起的思考
? 太阳与行星之间的引力使得行星不能飞 离太阳,那么,是什么力使得地面的物体 不能离开地球,总要落回地面呢?也就是 说,地球使树上苹果下落的力,与太阳, 地球之间的吸引力是不是同一种力呢?

★分析思路:
先假设地球对月球以及地球对地面上 的物体的引力与太阳对行星的引力 是同一种力,看由此得出的结论是 否与我们实际观测到的事实相符。 如果相符,说明我们的猜测是正确的。 如果不符,说明我们的猜测是错误的。

一、月——地检验
设地球与月球之间、地球与地面上 物体之间以及太阳与行星之间的引 力是同一种力,由于已知月球轨道 半径约为地球半径的60倍。则

对地面物体

对月球

那么,如何知道月球的向心加速度呢?

已知月球的公转周期T=27.3天,月球轨道半 径约为地球半径的60倍,地球半径 R=6.4×103km,则月球的向心加速度为

a向 ? r?

2

?

4? r
2

T

2

? 6 0 ? 6 .4 ? 1 0 ? 2 ( 2 7 .3 ? 2 4 ? 3 6 0 0 )
6

4 ? 3 .1 4

2

? 0 .0 0 2 7 2 ( m / s )
2

a向 g

?

0 .0 0 2 7 2 9 .8

?

1 3603

这就验证了实际观测到的月球的 向心加速度的确是地面附近重力 加速度的1/3600。 这就说明我们的猜测是正确的√

二、万有引力定律
自然界中任意两物体之间都相互吸引, 引力的大小与物体的质量M和m的乘积成正比, 与它们之间距离r的二次方成反比。

有引力为6.67×10

G=6.67×10-11N.m2/kg2 上式中的G叫引力常量,是英国物理学家卡 G值的物理含义: 文迪许在牛顿万有引力定律发现100年之后 两个质量为1kg的物体相距1m时,它们之间万 测出的。G=6.67×10-11N.m2/kg2. -11

N

三.引力常量
G值的测量:卡文迪许扭秤实验

三、练习巩固:

1.两个半径同为r的质量同为m的质 量均匀的小球紧靠在一起,则它 们之间的万有引力为:( B ) A
G m r
2 2

B G 4r2

m

2

C G 2 r 2 D 无穷大
r r

m2

2.要使两物体间的万有引力减小到原来 的1/4,可采用的方法是:( ABC )
A 使两物体质量各减小一半,距离保持不变。 B 使两物体的距离增大到原来2倍,质量不变。 C 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,其余 的均不变。 D 使两物体的质量以及它们之间的距离都减小到 原来的1/4。

3.自然界中任意两物体之间都有万有引 力,但是,我们却一点都感觉不到周围 物体对我们的万有引力。这是为什么呢? (可以根据下面的数据通过计算说明。 设两个人的质量均为m=60kg,他们相 距0.2m)
F ?G Mm r
2

? 6.67 ? 10

? 11

?

60 ? 60 0.2
2

? 0.000006( N )

4.已知月球的质量是地球的1/81,半 径是地球的1/3.8,那么同一个人在 月球上受到月球的万有引力是他在地 球上受到地球的万有引力的多少分之 一?
G F月 引 F地 引 ? G M 月m 人 R月 M 地m人 R地
2 2

?

M 月R 地 M 地R月
2

2

?

1 ? 3 .8

2

81 ? 1

?

1 5 .6

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?
5.科学研究过程的基本要素包含以下几 点:①提出假设;②对现象的一般观察;③ 通过试验对推论进行检验;④运用逻辑(包 括数学)得出推论; ⑤对假说进行修正和推 广。请按科学研究过程的顺序将基本要素填 入下图(只填序号) 答案:②①④③⑤ 。



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