人教版高一物理必修二第六章：6.3万 有引力 定律( 共23张P PT)
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牛顿的智慧：
牛顿的这一猜想 非常大胆，将天 上和人间连接在 了一起！
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3、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
(卡文迪许被称为能称出地球质量的人)
4、引力常量：G=6.67×10－11 N·m2/kg2
物理含义： 两个质量为1kg的物体相距1m时，
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第六章 万有引力与航天
复习：太阳与行星间引力的提出：
❖ 开普勒第三定律 ❖ 牛顿第三定律 ❖ 牛顿本人超凡的数学能
力
牛顿
得出结论:
太阳与行星之间的引力大小,跟太阳 的质量、行星的质量成正比,跟两者 距离的二次方成反比.
Mm F r2
月球为什么能围绕地球做圆周运动？
苹 果 落 地
万有引力定律的发现过程
（3）两者比值：
F1 r 2 3600
F2 R 2
1
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（4）如果有两个质量相同的物体分别受到一个力，而这两个 力又无法测出，依据牛顿第二定律，我们应比较这两个物体 的加速度 。
(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。
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引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
r为两质点（球心）间的距离。
3、条件：
两个质点或两个均质球体 之间的相互作用
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4、意义：
(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。
它们之间万有引力为6.67×10-11 N
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为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？
Hale Waihona Puke 粗略计算: 两个质量为50kg，相距0.5m的物体之间的引力？
F
G
m1m2 r2
6.67
1011
50 50 0.52
N
6.67 107 N
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目的：地面上的重力与地球吸引月球是同一性质的力吗？
牛顿月地检验的基本思路：
假定维持月球绕地球运动的力以及地面物体所受的引力和太阳与行 星之间的力遵循同一规律。（已知月球轨道半径是地球半径的60倍 ）
（1）将物体放在地球表面上所受引力为：
F1
GMm R2
（2）将物体放在月球轨道上所受引力为：
F2
GMm r2
卡文迪许实验室
卡文迪许
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
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1、实验原理：力矩平衡，即引力矩=扭转力矩
2、科学方法：放大法
两次放大及等效的思想 ： (1)扭秤装置把微小力转变成力矩来反映 (2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映
牛顿的思考：
地球拉着月球围绕它运动 的力、拉着苹果下落的力、 太阳对行星的力， 是不是同一种力呢？
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牛顿的猜想：
苹果与月亮受到的力 可能是同一种力!
可能是地球表面的重 力延伸到月亮。
而且都是类似太阳与 行星间的引力，它们都 应遵从“与距离的二次 方成反比”的关系。
（5）当时已经比较精确地测定月球与地球的距离r＝ 384400km、月球的公转周期为27.3天。我们想一个可 行的方法，测出月球轨道上某物体的加速度。
a
r ( 2 T
)2
3.844 108
(
2
)2
27.3 24 3600
m s2
2.72 103
m s2
F1' g
9.8 m s 2
3602
F2'
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牛顿的思考：
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？
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a
2.72 10 3 m s 2
1
F1 F1' F2 F2'
结论：月球绕地球运动的力以及地面物体所受地 球的引力和太阳与行星之间的力遵循同一规律。
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结论
地球对月球的力， 地球对地面上物体的力， 太阳对行星的力， 是同一种力,且都遵从“与距 离的二次方成反比”的关系
一粒芝麻重的几千分之一!!!
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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 m=6.0×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m
F=GMm/R2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2
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1、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，
引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比， 与它们之间距离r的二次方成反比。(1687年)
2、公式：
F G m1m2
引力常量：G=?
r2
G=6.67×10－11 N·m2/kg2