萬有引力定律:
⑴表述:自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比
⑵公式
⑶引力常量G:①適用于任何兩個(gè)物體
②意義:它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1㎏的物體相距1m時(shí)的相互作用力
③G的通常取值為G=6.67×10-11Nm2/㎏2
⑷適用條件:①萬有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算。當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于每個(gè)物體的尺寸時(shí)物體可以看成質(zhì)點(diǎn),直接用萬有引力定律計(jì)算
②當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí),它們間的萬有引力也可直接用公式計(jì)算,但式中的r是指兩球心間的距離
③當(dāng)研究物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí),可以把物體假想分割成無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn),求出每個(gè)質(zhì)點(diǎn)與另一個(gè)物體的所有質(zhì)點(diǎn)的萬有引力,然后求合力。
⑸地球上質(zhì)量為m的物體所受的重力近似等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力,可用mg=GMm/r2計(jì)算
⑹對萬有引力定律的進(jìn)一步理解
①普遍性:萬有引力是普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體間的相互吸引力,它是自然界的物體間的基本相互作用之一。
②相互性:兩個(gè)物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力,符合牛頓第三定律
③宏觀性:通常情況下,萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義。在微觀世界中,粒子的質(zhì)量都非常小,粒子間的萬有引力很不顯著,萬有引力可忽略不計(jì)
⑺引力常量G的測定:
①卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn):
②G的值:利用控制變量法多次進(jìn)行測量,得出萬有引力常量G=6.67259×10-11Nm2/kg2,
通常取6.67×10-11 Nm2/kg2。
③測定引力常量的意義:證明了萬有引力的存在;使得萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值,可測定遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量、平均密度等。如根據(jù)地球表面的重力加速度可以測定地球的質(zhì)量