第三节第三节引力常量的测定引力常量的测定引力常量的测定liu知识点回顾知识点回顾1.1.万有引力定律的内容是什么？万有引力定律的内容是什么？2.2.万有引力定律的公式是什么？万有引力定律的公式是什么？3.3.公式中公式中G G的意义是什么？的意义是什么？4.4.牛顿提出万有引力定律时就给出了牛顿提出万有引力定律时就给出了G G的数值吗？的数值吗？引力常量的测定liu1.1.引力常量为何难以测量？引力常量为何难以测量？2.2.谁设计实验对引力常量进行了测定，谁设计实验对引力常量进行了测定，他使用的是什么装置？他使用的是什么装置？3.3.该装置主要由几部分组成？该装置主要由几部分组成？4.4.该实验的原理是什么？该实验的原理是什么？阅读，思考阅读，思考引力常量的测定liu1.1.引力常量为何难以测量？引力常量为何难以测量？引力常量难以测量的原因是其值非常小，很难引力常量难以测量的原因是其值非常小，很难用实验方法将它显示出来。用实验方法将它显示出来。2.2.谁设计实验对引力常量进行了测定，谁设计实验对引力常量进行了测定，他使用的是什么装置？他使用的是什么装置？英国物理学家卡文迪许（英国物理学家卡文迪许（17981798），扭秤装置。），扭秤装置。3.3.该装置主要由几部分组成？该装置主要由几部分组成？主要由四部分组成：一个倒置的主要由四部分组成：一个倒置的T T形形金属架金属架；一根一根金属丝金属丝；一个固定在；一个固定在T T形架上的形架上的平面镜平面镜； T T形架两端各装一个形架两端各装一个小球小球。引力常量的测定liu4.4.该实验的原理是什么？该实验的原理是什么？该实验的原理是应用力矩平衡。该实验的原理是应用力矩平衡。引力常量的测定liuT形架形架金属丝金属丝平面镜平面镜小球小球刻度尺刻度尺光光源源引力常量的测定liu分析，讨论分析，讨论1.1.由于一般物体间的引力非常小，导致由于一般物体间的引力非常小，导致引力常量难以测量。那么，怎样测引引力常量难以测量。那么，怎样测引力常量呢？力常量呢？2.2.扭秤装置中的平面镜起什么作用呢？扭秤装置中的平面镜起什么作用呢？3.3.除了平面镜外，是否还有其他地方对除了平面镜外，是否还有其他地方对引力的效果进行了放大？引力的效果进行了放大？4.4.本实验的原理是力矩平衡，那么，具本实验的原理是力矩平衡，那么，具体说是哪些力矩平衡呢？体说是哪些力矩平衡呢？引力常量的测定liu1.1.由于一般物体间的引力非常小，导致引力由于一般物体间的引力非常小，导致引力常量难以测量。那么，怎样测引力常量呢？常量难以测量。那么，怎样测引力常量呢？思路：对微小形变进行放大思路：对微小形变进行放大2.2.扭秤装置中的平面镜起什么作用呢？扭秤装置中的平面镜起什么作用呢？平面镜起到了放大作用。平面镜起到了放大作用。3.3.除了平面镜外，是否还有其他地方对引力除了平面镜外，是否还有其他地方对引力的效果进行了放大？的效果进行了放大？T形架也起到了放大作用。形架也起到了放大作用。4.4.本实验的原理是力矩平衡，那么，具体说本实验的原理是力矩平衡，那么，具体说是哪些力矩平衡呢？是哪些力矩平衡呢？金属丝的扭转力矩和引力的力矩平衡。金属丝的扭转力矩和引力的力矩平衡。引力常量的测定liu应用练习题：应用练习题：1. _年，年，_国物理学家国物理学家_应应用用_装置，第一次在实验室里巧妙装置，第一次在实验室里巧妙地测出了万有引力常量地测出了万有引力常量.2.扭称装置的巧妙之处在于对作用效果进行扭称装置的巧妙之处在于对作用效果进行了二次放大，这两次放大分别体现在了二次放大，这两次放大分别体现在_；_1798英英卡文迪许卡文迪许扭秤扭秤小平面镜反射小平面镜反射“T”型架横杆增大力型架横杆增大力臂臂3.卡文迪许应用扭称装置测定万有引力常卡文迪许应用扭称装置测定万有引力常量的实验原理是：量的实验原理是：_ 万有引力产生的力矩与万有引力产生的力矩与金属丝扭转时产生的扭转力矩相等金属丝扭转时产生的扭转力矩相等引力常量的测定liu测定引力常量的重要意义（1）证明了万有引力的存在的普遍性。（2）使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等。（3）扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代。引力常量的测定liu例题与练习例题与练习【例题【例题1 1】既然两个物体间都存在引力，为】既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？什么当两个人接近时他们不吸在一起？ 由于人的质量相对于地球质量非常小，因由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起。力，因而不能吸在一起。 引力常量的测定liu【例题【例题2 2】已知地球的半径，地面重力加】已知地球的半径，地面重力加速度，求地球的平均密度。速度，求地球的平均密度。 解：设在地球表面上有一质量为解：设在地球表面上有一质量为m m的物体，的物体，则：则： 引力常量的测定liu反馈练习反馈练习1.1.关于引力常量下列说法正确的是关于引力常量下列说法正确的是( )( )A.A.引力常量是两个质量为引力常量是两个质量为1kg1kg的物体相距的物体相距1m1m时时的相互吸引力；的相互吸引力；B.B.牛顿发现了万有引力时，给出了引力常量的牛顿发现了万有引力时，给出了引力常量的值；值；C.C.引力常量的测出证明了万有引力的存在引力常量的测出证明了万有引力的存在D.D.引力常量的测定，使人们可以测出天体的质引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量量C DC D引力常量的测定liu2.2.两个行星的质量分别为两个行星的质量分别为m m1 1和和m m2 2，绕太阳运，绕太阳运行的轨道半径分别是行的轨道半径分别是r r1 1和和r r2 2，若它们只受万，若它们只受万有引力作用，那么这两个行星的向心加速有引力作用，那么这两个行星的向心加速度之比为度之比为( )( ) A.1 B.mA.1 B.m2 2r r1 1/(m/(m1 1r r2 2) ) C.m C.m1 1r r2 2/(m/(m2 2r r1 1) D.r) D.r2 22 2/r/r1 12 2D引力常量的测定liu