這是萬有引力定律教案人教版，是優(yōu)秀的物理教案文章，供老師家長們參考學(xué)習(xí)。

萬有引力定律教案人教版第 1 篇

　一、課題：萬有引力定律

高中物理《萬有引力定律》教案

　　二、課型：概念課（物理按教學(xué)內(nèi)容課型分為：規(guī)律課、概念課、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課）

　　三、課時：1課時

　　四、教學(xué)目標(biāo)

　　（一）知識與技能

　　1.理解萬有引力定律的含義并會用萬有引力定律公式解決簡單的引力計(jì)算問題。

　　2.知道萬有引力定律公式的適用范圍。

　　（二）過程與方法：在萬有引力定律建立過程的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、猜想假設(shè)與推理論證等方法。

　　（三）情感態(tài)度價值觀

　　1.培養(yǎng)學(xué)生研究問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的處理問題的能力。

　　2.通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程，說明科學(xué)研究的長期性，連續(xù)性及艱巨性，提高學(xué)生科學(xué)價值觀。

　　五、教學(xué)重難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：萬有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)公式。

　　難點(diǎn)：1.對萬有引力定律的理解；2.學(xué)生能把地面上的物體所受重力與其他星球與地球之間存在的引力是同性質(zhì)的力聯(lián)系起來。

　　六、教學(xué)法：合作探究、啟發(fā)式學(xué)習(xí)等

　　七、教具：多媒體、課本等

　　八、教學(xué)過程

　　（一）導(dǎo)入

　　回顧以前對月-地檢驗(yàn)部分的學(xué)習(xí)，明確既然太陽與行星之間，地球與月球之間、地球?qū)Φ孛嫖矬w之間具有與兩個物體的質(zhì)量成正比，跟它們的距離的二次方成反比的引力。這里進(jìn)一步大膽假設(shè)：是否任何兩個物體之間都存在這樣的力？

　　引發(fā)學(xué)生思考：很可能有，只是因?yàn)槲覀兩磉叺奈矬w質(zhì)量比天體的質(zhì)量小得多，我們不易覺察罷了，于是我們可以把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間，即具有劃時代意義的萬有引力定律．然后在學(xué)生的興趣中進(jìn)行假設(shè)論證。

　　（二）進(jìn)入新課

　　學(xué)生自主閱讀教材第40頁萬有引力定律部分，思考以下問題：

　　1.什么是萬有引力？并舉出實(shí)例。

　　教師引導(dǎo)總結(jié)：萬有引力是普遍存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力。日對地、地對月、地對地面上物體的引力都是其實(shí)例。

　　2.萬有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律？其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何？并注明每個符號的單位和物理意義。

　　教師引導(dǎo)總結(jié)：萬有引力定律的內(nèi)容是：宇宙間一切物體都是相互吸引的。兩物體間的引力大小，跟它的質(zhì)量的乘積成下比，跟它們間的距離平方成反比． 式中各物理量的含義及單位：F為兩個物體間的引力，單位：N．m1、m2分別表示兩個物體的質(zhì)量，單位：kg，r為兩個物體間的距離，單位：m。G為萬有引力常量：G=6．67×10-11 N·m2/kg2，它在數(shù)值上等于質(zhì)量是1Kg的物體相距米時的相互作用力，單位：N·m2/kg2．

　　3.萬有引力定律的適用條件是什么？

　　教師引導(dǎo)總結(jié)：只適用于兩個質(zhì)點(diǎn)間的引力，當(dāng)物體之間的距離遠(yuǎn)大于物體本身時，物體可看成質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時，它們間的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。

　　4.你認(rèn)為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有何深遠(yuǎn)意義？

　　教師引導(dǎo)總結(jié)：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)有著重要的`物理意義：它對物理學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響；它把地面上物體運(yùn)動的規(guī)律和天體運(yùn)動的規(guī)律統(tǒng)一起來；對科學(xué)文化發(fā)展起到了積極的推動作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。

　　（三）深化理解

　　在完成上述問題后，小組討論，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)一步深化對萬有引力定律的理解，即：

　　1.普遍性：萬有引力存在于任何兩個物體之間，只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比太小了，他們之間的萬有引力也非常小，完全可以忽略不計(jì)。

　　2.相互性：兩個物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力。

　　3.特殊性：兩個物體間的萬有引力和物體所在的空間及其他物體存在無關(guān)。

　　4.適用性：只適用于兩個質(zhì)點(diǎn)間的引力，當(dāng)物體之間的距離遠(yuǎn)大于物體本身時，物體可看成質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時，它們間的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。

　　（四）活動探究

　　請兩名學(xué)生上講臺做個游戲：兩人靠攏后離開三次以上。創(chuàng)設(shè)情境，加深學(xué)生對本節(jié)知識點(diǎn)的印象和運(yùn)用，請一位同學(xué)上臺展示計(jì)算結(jié)果，師生互評。

　　1．請估算這兩位同學(xué)，相距1m遠(yuǎn)時它們間的萬有引力多大？（可設(shè)他們的質(zhì)量為50kg）

　　解：由萬有引力定律得： 代入數(shù)據(jù)得：F1=1．7×10-7N

　　2.已知地球的質(zhì)量約為6．0×1024kg，地球半徑為6．4×106m，請估算其中一位同學(xué)和地球之間的萬有引力又是多大？

　　解：由萬有引力定律得：代入數(shù)據(jù)得：F2=493N

　　3.已知地球表面的重力加速度，則其中這位同學(xué)所受重力是多少？并比較萬有引力和重力？

　　解：G=mg=490N。

　　比較結(jié)果為萬有引力比重力大，原因是因?yàn)樵诘厍虮砻嫔系奈矬w所受萬有引力可分解為重力和自轉(zhuǎn)所需的向心力。

　　（五）課堂小結(jié)

　　小結(jié)：學(xué)生在教師引導(dǎo)下認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，完成多媒體呈現(xiàn)的知識網(wǎng)絡(luò)框架圖，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，進(jìn)行生生互評。

　　（六）布置作業(yè)

　　作業(yè)：完成“問題與練習(xí)”

　　九、板書設(shè)計(jì)

萬有引力定律教案人教版第 2 篇

教學(xué)目標(biāo)

理解萬有引力定律及其公式表達(dá)

知道天體運(yùn)動中的向心力是由萬有引力提供的，能根據(jù)萬有引力定律公式和向心力公式 進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算．

理解萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用(天體質(zhì)量的測量、衛(wèi)星的發(fā)射、宇宙速度)?

2學(xué)情分析

知識點(diǎn)少，但不易理解，需建立運(yùn)動模型

3重點(diǎn)難點(diǎn)

萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用。

萬有引力定律在天文學(xué)中的應(yīng)用

4教學(xué)過程 4.1第一學(xué)時 教學(xué)活動 活動1【講授】萬有引力定律

課堂引入

播放衛(wèi)星發(fā)射視頻

仔細(xì)觀看

萬

有

引

力

定

律

的

應(yīng)

用

投影問題

練習(xí)1.火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10，火星的半徑是地球半徑 的1/2，物體在地球上產(chǎn)生的重力加速度約為10m/s2，在火星上產(chǎn)生的重力加速度約為

①其他星球與地球比較

投影問題

練習(xí)2.物體在地面上重力為G0，它在高出地面R(R為地球半徑)處的重力為

②地球不同高度g

投影問題

練習(xí)3. 若某行星半徑為R，引力常量為G，則此星球的質(zhì)量M,則在一行星上以速度ν豎直上拋一個物體，物體落回手中時間為多少？

③g與拋體運(yùn)動的結(jié)合

提問

練習(xí)1.近地衛(wèi)星線速度為7．9 km／s，已知月球質(zhì)量是地球的質(zhì)量的1／81，地球半徑是月 球半徑的3．8倍，則在月球上發(fā)射“近月衛(wèi)星”的環(huán)繞速度約

A．1．0 km／s B．1．7 km／s

C．2．0 km／s D．1．5 km／s

①第一宇宙速度

B

想一想

第一宇宙速度

第二宇宙速度

第三宇宙速度

投影問題

練習(xí)2.兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，它們的質(zhì)量之比為1：2，軌道半徑之比為1：4，則

A．它們的運(yùn)動速率之比為2：1

B．它們的速率之比為1：4

C．它們的運(yùn)動速率之比為4：1

D．它們的速率之比為1：8

思考后回答

②穩(wěn)定運(yùn)行速度

A

投影總結(jié)

練習(xí)1.高度不同的三顆人造衛(wèi)星，某一瞬間的位置恰好與地心在同一條直線上，如圖1所示，若此時它們的飛行方向相同，角速度分別為叫、、，線速度分別為v1、v2、v3，周期分別為T1、T2、T3，則 ( )

A．ω1>ω2 > ω3

B．v1

C．T1=T2=T3

D.T1 > T2 > T3

1.穩(wěn)定運(yùn)行周期

穩(wěn)定運(yùn)行角速度

B

投影問題

練習(xí)1 .在太陽系里有許多小行星，如發(fā)現(xiàn)某一顆小行星繞太陽運(yùn)行的半徑是火星繞太陽運(yùn)行半徑的4倍，則這顆小行星繞太陽運(yùn)行的周期是火星繞太陽運(yùn)行的周期的（ ）

A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍

開普勒第三定律

投影總結(jié)

同步衛(wèi)星的高度

是地球半徑的5.6

提問

有人想在北京上空定位一顆同步衛(wèi)星，他能否實(shí)現(xiàn)？

中國的衛(wèi)星定位在哪?

印度尼西亞上

師生互動

展示

變軌問題分析

課堂小結(jié)

習(xí)題鞏固

分析、解答

3.萬有引力定律　

課時設(shè)計(jì) 課堂實(shí)錄

3.萬有引力定律　

1第一學(xué)時 教學(xué)活動 活動1【講授】萬有引力定律

課堂引入

播放衛(wèi)星發(fā)射視頻

仔細(xì)觀看

萬

有

引

力

定

律

的

應(yīng)

用

投影問題

練習(xí)1.火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10，火星的半徑是地球半徑 的1/2，物體在地球上產(chǎn)生的重力加速度約為10m/s2，在火星上產(chǎn)生的重力加速度約為

①其他星球與地球比較

投影問題

練習(xí)2.物體在地面上重力為G0，它在高出地面R(R為地球半徑)處的重力為

②地球不同高度g

投影問題

練習(xí)3. 若某行星半徑為R，引力常量為G，則此星球的質(zhì)量M,則在一行星上以速度ν豎直上拋一個物體，物體落回手中時間為多少？

③g與拋體運(yùn)動的結(jié)合

提問

練習(xí)1.近地衛(wèi)星線速度為7．9 km／s，已知月球質(zhì)量是地球的質(zhì)量的1／81，地球半徑是月 球半徑的3．8倍，則在月球上發(fā)射“近月衛(wèi)星”的環(huán)繞速度約

A．1．0 km／s B．1．7 km／s

C．2．0 km／s D．1．5 km／s

①第一宇宙速度

B

想一想

第一宇宙速度

第二宇宙速度

第三宇宙速度

投影問題

練習(xí)2.兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，它們的質(zhì)量之比為1：2，軌道半徑之比為1：4，則

A．它們的運(yùn)動速率之比為2：1

B．它們的速率之比為1：4

C．它們的運(yùn)動速率之比為4：1

D．它們的速率之比為1：8

思考后回答

②穩(wěn)定運(yùn)行速度

A

投影總結(jié)

練習(xí)1.高度不同的三顆人造衛(wèi)星，某一瞬間的位置恰好與地心在同一條直線上，如圖1所示，若此時它們的飛行方向相同，角速度分別為叫、、，線速度分別為v1、v2、v3，周期分別為T1、T2、T3，則 ( )

A．ω1>ω2 > ω3

B．v1

C．T1=T2=T3

D.T1 > T2 > T3

1.穩(wěn)定運(yùn)行周期

穩(wěn)定運(yùn)行角速度

B

投影問題

練習(xí)1 .在太陽系里有許多小行星，如發(fā)現(xiàn)某一顆小行星繞太陽運(yùn)行的半徑是火星繞太陽運(yùn)行半徑的4倍，則這顆小行星繞太陽運(yùn)行的周期是火星繞太陽運(yùn)行的周期的（ ）

A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍

開普勒第三定律

投影總結(jié)

同步衛(wèi)星的高度

是地球半徑的5.6

提問

有人想在北京上空定位一顆同步衛(wèi)星，他能否實(shí)現(xiàn)？

中國的衛(wèi)星定位在哪?

印度尼西亞上

師生互動

展示

變軌問題分析

課堂小結(jié)

習(xí)題鞏固

分析、解答

萬有引力定律教案人教版第 3 篇

教學(xué)目標(biāo)

　　知識目標(biāo)：

　　1、了解萬有引力定律得出的思路和過程。

　　2、理解萬有引力定律的含義并會推導(dǎo)萬有引力定律。

　　3、知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵守相同的規(guī)律

　　能力目標(biāo)：

　　1、培養(yǎng)學(xué)生研究問題時，抓住主要矛盾，簡化問題，建立理想模型的處理問題的能力。

　　2、訓(xùn)練學(xué)生透過現(xiàn)象(行星的運(yùn)動)看本質(zhì)(受萬有引力的作用)的判斷、推理能力

　　德育目標(biāo)：

　　1、通過牛頓在前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程，說明科學(xué)研究的長期性，連續(xù)性及艱巨性，滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法論教育。

　　2、培養(yǎng)學(xué)生的猜想、歸納、聯(lián)想、直覺思維能力。

　　教學(xué)重難點(diǎn)

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　月——地檢驗(yàn)的推倒過程

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　任何兩個物體間都存在萬有引力

　　教學(xué)過程

　　(一) 引入：

　　太陽對 行星的引力是行星做圓周運(yùn)動的向心力，，這個力使行星不能飛離太陽;地面上的物體被拋出后總要落到地面上;是什么使得物體離不開地球呢?是否是由于地球?qū)ξ矬w的引力造成的呢?

　　若真是這樣，物體離地面越遠(yuǎn)，其受到地球的引力就應(yīng)該越小 ，可是地面上的物體距地面很遠(yuǎn)時受到地球的引力似乎沒有明顯減小。如果物體延伸到月球那里，物體也會像月球那樣圍繞地球運(yùn)動。地球?qū)υ虑虻囊Γ厍驅(qū)Φ孛嫔系奈矬w的引力，太陽對行星的引力，是同一 種力。你是這樣認(rèn)為的嗎?

　　(二)新課教學(xué)：

　　一.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程

　　(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材找出發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思路)

　　假想——理論推導(dǎo)——實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)

　　(1) 牛頓對引力的思考

　　牛頓看到了蘋果落地發(fā)現(xiàn)了萬有引力，這只是一種傳說。但是，他對天體和地球的引力確實(shí)作過深入的思考。牛頓經(jīng)過長期觀察研究，產(chǎn)生如下的假想：太陽、行星以及離我們很遠(yuǎn)的恒星，不管彼此相距多遠(yuǎn)，都是互相吸引著，其引力隨距離的增大而減小，地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn)，就是靠劂的引力維持。同樣，地球不僅吸引地面上和表面附近的物體，而且也可以吸引很遠(yuǎn)的物體(如月亮)，其引力也是隨距離的增大而減弱。牛頓進(jìn)一步猜想，宇宙間任何物體間都存在吸引力，這些力具有相同的本質(zhì)，遵循同樣的力學(xué)規(guī)律，其大小都與兩者間距離的平方成反比。

　　(2) 牛頓對定律的推導(dǎo)

　　首先，要證明太陽的引力與距離平方成反比，牛頓憑著他對于數(shù)學(xué)和物理學(xué)證明的驚人創(chuàng)造才能，大膽地將自己從地面上物體運(yùn)動中總結(jié)出來的運(yùn)動定律，應(yīng)用到天體的運(yùn)動上，結(jié)合開普勒行星運(yùn)動定律，從理論上推導(dǎo)出太陽對行星的引力F與距離r的平方成反比，還證明引力跟太陽質(zhì)量M和行星質(zhì)量m的乘積成正比，牛頓再研究了衛(wèi)星的運(yùn)動，結(jié)論是：

　　它們間的引力也是與行星和衛(wèi)星質(zhì)量的乘積成正比，與兩者距離的平方成反比。

　　(3)。牛頓對定律的檢驗(yàn)

　　以上結(jié)論是否正確，還需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。牛頓根據(jù)觀測結(jié)果，憑借理想實(shí)驗(yàn)巧...

萬有引力定律教案人教版第 4 篇

　教學(xué)目標(biāo)

　　知識與技能

　　1.了解萬有引力定律得出的思路和過程，知道地球上的重物下落與天體運(yùn)動的統(tǒng)一性。

　　2. 知道萬有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力，知道萬有引力定律的適用范圍。

　　3. 會用萬有引力定律解決簡單的引力計(jì)算問題，知道萬有引力定律公式中r的物理意義，了解引力常量G的測定在科學(xué)歷史上的重大意義。

　　4. 了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義。

　　過程與方法

　　1.通過演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程，體會在科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中猜想與求證

　　的重要性。

　　2.體會推導(dǎo)過程中的數(shù)量關(guān)系.

　　情感、態(tài)度與價值觀

　　1. 感受自然界任何物體間引力的關(guān)系，從而體會大自然的奧秘.

　　2. 通過演繹牛頓當(dāng)年發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和卡文迪許測定萬有引力常量的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會科學(xué)家們勇于探索、永不知足的精神和發(fā)現(xiàn)真理的曲折與艱辛。

　　教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

　　1.萬有引力定律的推導(dǎo)過程，既是本節(jié)課的重點(diǎn)，又是學(xué)生理解的難點(diǎn)。

　　2.由于一般物體間的萬有引力極小，學(xué)生對此缺乏感性認(rèn)識。

　　教學(xué)方法

　　探究、講授、討論、練習(xí)

　　教學(xué)活動

　　(一) 引入新課

　　復(fù)習(xí)回顧上節(jié)課的內(nèi)容

　　如果行星的運(yùn)動軌道是圓，則行星將作勻速圓周運(yùn)動。根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的條件可知，行星必然要受到一個引力。牛頓認(rèn)為這是太陽對行星的引力，那么，太陽對行星的引力F提供行星作勻速圓周運(yùn)動所需的向心力。

　　學(xué)生活動： 推導(dǎo)得

　　將V=2πr/T代入上式得

　　利用開普勒第三定律 代入上式

　　得到：

　　師生總結(jié)：由上式可得出結(jié)論：太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，跟行星到太陽的距離的二次方成反比。即：F∝

　　教師：牛頓根據(jù)其第三定律：太陽吸引行星的力與行星吸引太陽的力是同性質(zhì)的作用力，且大小相等。于是提出大膽的設(shè)想：既然這個引力與行星的質(zhì)量成正比，也應(yīng)跟太陽的質(zhì)量M成正比。即：F∝

　　寫成等式就是F=G (其中G為比例常數(shù))

　　(二)進(jìn)行新課

　　教師：牛頓得到這個規(guī)律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛頓，你又會想到什么呢?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　猜想一：既然行星與太陽之間的力遵從這個規(guī)律，那么其他天體之間的力是否也遵從這個規(guī)律呢?(比如說月球與地球之間)

　　師生： 因?yàn)槠渌祗w的運(yùn)動規(guī)律與之類似,根據(jù)前面的推導(dǎo)所以月球與地球之間的力，其他行星的衛(wèi)星和該行星之間的力，都滿足上面的規(guī)律,而且都是同一種性質(zhì)的力。

　　教師：但是牛頓的思考還是沒有停止。假如你是牛頓，你又會想到什么呢?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　猜想二：地球與月球之間的力，和地球與其周圍物體之間的力是否遵從相同的規(guī)律?

　　教師：地球?qū)υ虑虻囊μ峁┫蛐牧Γ碏= =ma

　　地球?qū)ζ渲車矬w的力，就是物體受到的重力，即F’=m’g

　　從以上推導(dǎo)可知：地球?qū)υ虑虻囊ψ駨囊陨弦?guī)律，即F=G

　　那么，地球?qū)ζ渲車矬w的力是否也滿足以上規(guī)律呢?即F’=G

　　此等式是否成立呢?

　　已知：地球半徑R=6.37×106m , 月球繞地球的軌道半徑r=3.8×108 m ,

　　月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8

　　(以上數(shù)據(jù)在當(dāng)時都已經(jīng)能夠精確測量)

　　提問：同學(xué)們能否通過提供的數(shù)據(jù)驗(yàn)證關(guān)系式F’=G 是否成立?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　假設(shè)此關(guān)系式成立，即F’=G

　　可得： =ma=G

　　F’=m’g=G

　　兩式相比得： a/g=R2 / r2

　　但此等式是在以上假設(shè)成立的基礎(chǔ)上得到的，反過來若能通過其他途徑證明此等式成立，也就證明了前面的假設(shè)是成立的。代人數(shù)據(jù)計(jì)算：

　　a/g≈1/3600

　　R2 / r2≈1/3600

　　即a/g=R2 / r2 成立，從而證明以上假設(shè)是成立的'，說明地球與其周圍物體之間的力也遵從相同的規(guī)律，即F’=G

　　這就是牛頓當(dāng)年所做的著名的“月-地”檢驗(yàn)，結(jié)果證明他的猜想是正確的。從而驗(yàn)證了地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律。

　　教師：不過牛頓的思考還是沒有停止，假如你是牛頓，此時你又會想到什么呢?

　　學(xué)生回答基礎(chǔ)上教師總結(jié)：

　　猜想三：自然界中任何兩個物體間的作用力是否都遵從相同的規(guī)律?

　　牛頓在研究了這許多不同物體間的作用力都遵循上述引力規(guī)律之后。于是他大膽地把這一規(guī)律推廣到自然界中任意兩個物體間，于1687年正式發(fā)表了具有劃時代意義的萬有引力定律。

　　萬有引力定律

　　①內(nèi)容

　　自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。

　　②公式

　　如果用m1和m2表示兩個物體的質(zhì)量，用r表示它們的距離，那么萬有引力定律可以用下面的公式來表示 (其中G為引力常量)

　　說明：1.G為引力常量，在SI制中，G=6.67×10-11N·m2/kg2.

　　2.萬有引力定律中的物體是指質(zhì)點(diǎn)而言，不能隨意應(yīng)用于一般物體。

　　a.對于相距很遠(yuǎn)因而可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體，公式中的r 就是指兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離;

　　b.對均勻的球體，可以看成是質(zhì)量集中于球心上的質(zhì)點(diǎn)，這是一種等效的簡化處理方法。

　　教師：牛頓雖然得到了萬有引力定律，但并沒有很大的實(shí)際應(yīng)用，因?yàn)楫?dāng)時他沒有辦法測定引力常量G的數(shù)值。直到一百多年后英國的另一位物理學(xué)家卡文迪許才用實(shí)驗(yàn)測定了G的數(shù)值。

　　利用多媒體演示說明卡文迪許的扭秤裝置及其原理。

　　扭秤的主要部分是這樣一個T字形輕而結(jié)實(shí)的框架，把這個T形架倒掛在一根石英絲下。若在T形架的兩端施加兩個大小相等、方向相反的力，石英絲就會扭轉(zhuǎn)一個角度。力越大，扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來，如果測出T形架轉(zhuǎn)過的角度，也就可以測出T形架兩端所受力的大小。現(xiàn)在在T形架的兩端各固定一個小球，再在每個小球的附近各放一個大球，大小兩個球間的距離是可以較容易測定的。根據(jù)萬有引力定律，大球會對小球產(chǎn)生引力，T形架會隨之扭轉(zhuǎn)，只要測出其扭轉(zhuǎn)的角度，就可以測出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小，這個扭轉(zhuǎn)的角度會很小。怎樣才能把這個角度測出來呢?卡文迪許在T形架上裝了一面小鏡子，用一束光射向鏡子，經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺，當(dāng)鏡子與T形架一起發(fā)生一個很小的轉(zhuǎn)動時，刻度尺上的光斑會發(fā)生較大的移動。這樣，就起到一個化小為大的效果，通過測定光斑的移動，測定了T形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度，從而測定了此時大球?qū)π∏虻囊Α？ㄎ牡显S用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律，并測定出萬有引力恒量G的數(shù)值。這個數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測定的數(shù)值是非常接近的。

　　卡文迪許測定的G值為6.754×10-11 N·m2/kg2，現(xiàn)在公認(rèn)的G值為6.67×10-11 N·m2/kg2。由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小，所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的，我們可以估算一下，兩個質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0.5m時之間的萬有引力有多大(可由學(xué)生回答：約6.67×10-7N)，這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對一般物體的引力我們才能感覺到，如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓Γ虑驅(qū)Ｑ蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大，又是非常驚人的：如太陽對地球的引力達(dá)3.56×1022N。