(共12张PPT)
上一节我们知道了太阳与行星之间作用力的规律,可以解释行星的运动.即太阳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.
“天上”的力与“地上”的是否是同一种力呢
F1
F2
一、
月球轨道r=60R
假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力,同样遵从平方反比定律,则:
=
数据表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,以及太阳与行星间的引力,遵从相同的规律。
R=6370Km
行星绕太阳公转的向心力是太阳对行星的引力
一切物体间都存在引力
卫星绕行星公转的向心力是行星对卫星的引力
地面上物体所受重力来自地球对物体的引力
1、内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引,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、公式:
二、万有引力定律
G:是引力常量,其值为6.67×10-11N·m2/kg2
G的物理意义——两质量各为1kg的物体相距1m时,万有引力的大小为6.67×10-11N。
复杂运动背后隐藏着简洁的科学规律,天上地下的物体都遵循相同的科学法则。
3、意义:
★4、公式的适用条件:
1)万有引力存在于一切物体之间,但上述公式只能计算两质点间的引力;
即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言,影响很小,可以忽略不计.
2)两质量分布均匀的球体之间的引力,也可用上述公式计算,且r为两球心间距离;
m1
m2
r
两物体的距离r指“哪两部分距离”
下面我们粗略地来计算一下两个质量为50kg,相距0.5m的人之间的引力?(为什么说是粗略?)
1、为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢?
F=GMm/R2=6.67×10-7N
2、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大?
已知:太阳的质量为M=2.0×1030kg,地球质量为
m=5.9×1024kg,日地之间的距离为R=1.5×1011m
F=GMm/R2=3.5×1023N
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.
3、 由 可知,当两物体之间的
距离趋向于0,则物体之间的引力为无穷大,
这种观点对吗
(物体将不能再看成质点)
4、两个大小相等的实心均质小铁球,紧靠在一起时它们之间的万有引力为F;若两个半径2 倍于小铁球的实心均匀大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为( )
A、2F B、4F C、8F D、16F
D
5:半径为R,质量为M的均匀球体,在其内部挖去一个半径为R/2的小球,在距离大球圆心为L处有一个质量为为m的小球,求此两个球体之间的万有引力.
化不规则为规则——先补后割(或先割后补),等效处理
O1
O
F万
G
F向
思考与讨论:重力与万有引力一样吗
F万
G
F
地表上的物体:
①万有引力的一个分力提供物体随地球自转的向心力,一个分力为重力。
④重力随纬度的增大而增大。
⑤由于随地球自转的向心力很小,在地球表面的物体,则F万≈G
②在南北极:
③在赤道:
不考虑地球自转,万有引力等于重力.
随着地球自转加快,地面上的物体会不会飞起来
引力常量的测定使万有引力定律有了实际的意义