第1节 万有引力定律及引力常量的测定
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学 习 目 标
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知 识 脉 络(教师用书独具)
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1.了解开普勒三定律的内容．
2．知道万有引力定律的内容、表达式及适用条件，并会用其解决简单的问题．(重点)
3．知道万有引力常量的测定方法及该常量在物理学上的重要意义．
4．会用万有引力定律计算天体质量，掌握天体质量求解的基本思路．(重点、难点)
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一、行星运动的规律
开普勒三定律
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定律
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内容
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图示
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开普勒第一定律
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所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上
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开普勒第二定律
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太阳与任何一个行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过的面积相等
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开普勒第三定律
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行星绕太阳运行轨道半长轴r的立方与其公转周期T的平方成正比，公式：＝k
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二、万有引力定律
1．内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物体质量的乘积m1m2成正比，与这两个物体间距离r的平方成反比．
2．表达式：F＝
(1)r是两质点间的距离(若为匀质球体，则是两球心的距离)．
(2)G为万有引力常量，G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.
三、引力常量的测定及意义
1．在1798年，即牛顿发现万有引力定律一百多年以后，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验，较准确地测出了引力常量．G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.
2．意义：使用万有引力定律能进行定量运算，显示出其真正的实用价值．
3．知道G的值后，利用万有引力定律可以计算出天体的质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)为了便于研究问题，通常认为行星绕太阳做匀速圆周运动． (√)
(2)太阳系中所有行星的运动速率是不变的． (×)
(3)太阳系中轨道半径大的行星其运动周期也长． (√)
(4)一个苹果由于其质量很小，所以它受的万有引力几乎可以忽略． (×)
(5)任何两物体间都存在万有引力． (√)
(6)地球对月球的引力与地面上的物体所受的地球引力是两种不同性质的力． (×)
(7)引力常量是牛顿首先测出的． (×)
