3萬有引力定律

通過上節(jié)課的分析，我們已經(jīng)知道了太陽與行星之間作用力的規(guī)律，可以完全解釋行星的運(yùn)動了行星與太陽間的力使得行星不能飛離太陽是什么力使得地面的物體不能離開地球，總要落回地面呢？如蘋果被拋出后總要落回地面，那么是什么力使得蘋果不能離開地球呢？是否也是由于地球?qū)μO果的引力造成的？地球?qū)μO果的引力和太陽對行星的引力是同一種力嗎？若真是這樣，物體離地面越遠(yuǎn)，其受地球的引力就應(yīng)該越小，可是地面上的物體在距離地面很遠(yuǎn)時似乎重力沒有明顯的減弱，是不是不夠遠(yuǎn)再往遠(yuǎn)處設(shè)想如果物體遠(yuǎn)到地球那邊，物體是否也會象月球那樣繞地球運(yùn)動？猜想：“天上”的力與“人間”的力可能出于同一根源。這個想法的正確性要由事實(shí)來檢驗(yàn)。一、月—地檢驗(yàn)閱讀教材月地檢測，回答學(xué)生假定成立在牛頓時代，重力加速度已能比較精確測定，當(dāng)時也能比較精確地測定月球與地球之間的距離、月球的公轉(zhuǎn)周期，從而能夠算出月球運(yùn)動的向心加速度，證明了猜想的正確性例題：已知：r月=3.8×108m，T月=27.3天g=9.8m/s2,a月/g=?

用數(shù)據(jù)說明上述假設(shè)的正確性，牛頓的大膽設(shè)想經(jīng)受了事實(shí)的檢驗(yàn)。至此，平方反比率已經(jīng)擴(kuò)展到太陽與行星間、地球與月亮間、地球與地面物體間。牛頓作了更大膽的猜想：任意兩個物體間都存在著這樣的力。我們的思想還可以更解放。于是這個結(jié)論被推廣到宇宙中的一切物體之間。二、萬有引力定律自然界中的任何兩物體都相互吸引，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間的距離r的二次方成反比，即m2m1FFr萬有引力示意圖二、萬有引力定律

式中質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為m，力的單位N，G叫引力常量。注：公式的適用條件1、適用于質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計算2、對于可視為質(zhì)點(diǎn)的物體間的引力求解也可以利用萬有引力公式3、當(dāng)研究的物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時，可以把物體假想分割成無數(shù)質(zhì)點(diǎn)，求分力，再求合力了這一點(diǎn)，于是，它成為科學(xué)史上最偉大的定律之一——萬有引力定律（lawofuniversalgravitation）它于1687年發(fā)表在牛頓的傳世之作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中。

今天，我們談及萬有引力定律，似乎早已是老生常談，但是牛頓當(dāng)時的魄力、膽識和驚人的想象力實(shí)在然我們佩服！這最后這一步假設(shè)，雖然無法直接得到驗(yàn)證，但是我們沒有反駁它的理由，而且以后的無數(shù)事實(shí)都支持二、萬有引力定律三、引力常量G＝6.67×10-11N·m2/kg2

這個引力常量的出現(xiàn)要比萬有引力定律晚一百多年哪！是英國的物理學(xué)家卡文迪許測出來的。三、引力常量G＝6.67×10-11N·m2/kg2

卡文迪許扭稱實(shí)驗(yàn)動畫被稱為能稱出地球質(zhì)量的人扭秤實(shí)驗(yàn)精確，九十年間無人能超以卡文迪許命名的實(shí)驗(yàn)室是世界著名的實(shí)驗(yàn)室，座落在英國劍橋大學(xué)。物理學(xué)上許多重要發(fā)現(xiàn)是在這里做出的意義：證明了萬有引力的存在；使萬有引力定律有了真正的實(shí)用價值；標(biāo)志著力學(xué)實(shí)驗(yàn)精密程度的提高，開創(chuàng)了測量弱引力的新時代。三、引力常量G＝6.67×10-11N·m2/kg2

計算兩個人之間的萬有引力兩個質(zhì)量為50kg，相距0.5m的人之間的引力。相當(dāng)于提起一個質(zhì)量比頭發(fā)絲還小的物體所用的力一粒芝麻重的幾千分之一

計算太陽與地球之間的萬有引力

已知：太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=5.8×1025kg，日地之間的距離為R=1.5×1011m3.5×1022N非常大，能夠拉斷直徑為9000km的鋼柱。3.5×1022(N)

而太陽對質(zhì)量為50kg的人，引力很小，不到0.3N。當(dāng)然我們感受不到太陽的引力。萬有引力定律建立的重要意義17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一，它把地面上的物體運(yùn)動的規(guī)律和天體運(yùn)動的規(guī)律統(tǒng)一了起來，對以后物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響，而且它第一次揭示了自然界中的一種基本相互作用的規(guī)律，在人類認(rèn)識自然的歷史上樹立了一座里程碑。

一、月－地檢驗(yàn)證實(shí)了太陽與行星間的引力和地球與地面上的物體間的引力是同一種性質(zhì)的力。二、萬有引力定律1、內(nèi)容2、公式3、適用條件（1）兩個質(zhì)點(diǎn)（2）兩個質(zhì)量分布均勻的球體