万 有 引 力 定 律
<2>地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？
<1>地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？
<3>拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律?
牛顿的思考
牛顿的猜想
这些力是同一种性质的力，并且都遵从与距离的平方成反比的规律。
当然这仅仅是猜想，还需要事实来检验！
检验目的：
地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力．
检验原理：
根据牛顿第二定律，知：
一、月地检验
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2

地球半径：R=6400×103m

月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s

月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m
求：月球绕地球的向心加速度 ？
即证明
一、月地检验
根据向心加速度公式,有：
=2.72×10-3m/s2
即：
验证成功
一、月地检验
数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！
我们的思想还可以更加解放！是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢???
万有引力定律
万有引力定律的内容是：

式中各物理量的含义及单位：

万有引力定律的适用条件是什么？

你认为万有引力定律的发现有何深远意义？
1、内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，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.
二、万有引力定律
(1)引力常量适用于任何两个物体；
(2)意义：在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。
G: 引力常量 6.67×10-11N·m2/kg2
思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？
例题1、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？
=6.67×10-7 N
是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。
解：
例题2：那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的质量为M = 2.0×1030 kg，地球质量为　　m = 6.0×1024 kg，日、地之间的距离为ｒ= 1.5×1011 m)
3.5×1022 N 非常大，能够拉断直径为 9000 km 的钢柱．
=3.5×1022N
解：
万有引力的宏观性
4、对万有引力定律的理解
二、万有引力定律
（2）相互性:因为万有引力也是力的一种，力的作用是相互的，具有相互性，符合牛顿第三定律。
（4）宏观性:在通常情况下，万有引力非常小，只有质量巨大的星球间或天体与附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑地面物体之间的万有引力，只考虑地球对地面物体的引力。
（1）普遍性:因为自然界中任何两个物体都相互吸引，任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力。
(3)独立性:两物体间的引力，只与它们的质量及距离有关，不管它们之间是否还有其它作用力．
5、应用条件
直接利用公式计算引力的三种情况：
1）可视为质点的两物体间的引力；
2）两质量均匀分布的球体间的引力；
3）一质量均匀分布的球体和一质点间的引力；
4） r=0时，不适用。
注意：式中的r，
1)对于相距很远可以看作质点的物体，就是指两个质点的距离；
2)对于均匀球体，指的是两球心间的距离；
3)对于一均匀球体和一质点，指的是质点和球心间的距离。
二、万有引力定律
100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出
G值的测量：卡文迪许扭秤实验
三、引力常量的测量
第一个能称出地球质量的人
T形架
金属丝
平面镜
光源
刻度尺
引力常量的测定使万有引力定律有了实际的意义
扭秤实验的测量结果
万有引力常量
卡文迪许扭秤实验的意义：
证明了万有引力的存在，并测得引力常量G,使万有引力定律进入了真正实用的时代；
(2)开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广．
(1)重力产生原因：是由于地球对物体的吸引而产生的
地球上物体的向心力F向=mω2r是引力F的一个分力．引力F的另一个分力就是通常所说的重力mg．
(2)重力随纬度的变化情况：
(3)重力随高度的变化情况 :
当h增大时,引力减小,重力也跟着减小 .
四、万有引力和重力的区别
课堂小结
猜想——验证——得出结论
月—地检验，万有引力定律，
万有引力常量
【随堂练习】1. 对于万有引力的表达式，下列说法正确的是（ ）A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．M与m受到的引力总是大小相等的，与M、m是否相等无关 D．M与m受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力
C
2、如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为 ( )
D
公式中的r应为球心之间的距离
3.地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（ ）

A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力
B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心
C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴
D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大
ACD
4.火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ）
A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g
B
5、关于万有引力的说法，正确的有( )
A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力
D． 中的G是一个比例常数，是没有单位的
BC
万有引力具有相互性
如下图所示，在半径R＝20cm、质量M＝168kg的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为铜球半径的一半，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量m＝1kg、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是d＝2m，试求它们之间的相互吸引力．
例题分析
F1＝F－F2＝2.41×10－9N
课堂小结
一、月地检验
1、猜想 2、 验证 3、 结论
二、万有引力定律
1、内容 2、表达式 3、适用条件
三、引力常量的测量
1、原理介绍 2、实验测量 3、过程体验
课后作业
书面作业：课本43页“问题与练习”2、3题、当堂练习
作 业:
课后完成训练案
记住！
上过课要去看书！
还有，
作业要及时完成！
1.万有引力定律的内容：
宇宙间任意两个有质量的物体都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比。
2. 质量m ----kg千克，
距离r ----m米，
力F ----N牛顿；
常量G ----N·m2/kg2 ，
( 数值上等于两质量各为1Kg的物体相距1米时的万有引力的大小)。
3.适用条件 ：
两个质点间的相互作用;
可以看作质点的两个物体间的相互作用;
若是两个均匀的球体,应是两球心间距.
（距离为零的不适用。）
4.发现万有引力定律的重要意义:
揭示了地面上物体运动的规律和天体上物体的运动 遵从同一规律，让人们认识到天体上物体的运动规律也是可以认识的,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心, 对后来的物理学、天文学的发展具有深远的影响。
谢谢合作
再见