第二章重力和重量杠杠压力说课.pptVIP

5.万有引力定律公式的适用条件 (1) 适用于计算两个质点间相互作用. (2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，可用公式计算，其中r是两个球体球心的距离。 (3)一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力,可用公式计算，其中r是球心到质点间的距离。 (4)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,公式也近似适用，其中r是两物体中心间的距离。 * 1. 如果有一天万有引力突然消失,世界将发生什么变化?对你的生活将产生什么影响? 若没有万有引力的作用，地球表面的大气和水将会脱离地球表面，飞散到茫茫宇宙之中；地球表面的土、石以及人类也将在地球自转的影响下沿着地球表面的切线飞向宇宙之中，像流星一样在太空中遨游……总之，没有万有引力的作用，地球上的一切物质都将飞散到整个宇宙之中，地球也终将会解体。 * 2. 万有引力定律指出,任何物体间都存在着引力，为什么当两个人靠近时并没有吸引到一起？请估算一下你和同桌同学之间的引力有多大？ 解：设两人质量 ,间距 由万有引力定律,有 结论：两人间的引力可忽略！ * 那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？ 已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为 m=6.0×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m F=GMm/R2 =6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2 =3.5×1022(N) 能拉断直径为9000km的钢柱!!! 太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N我们感受不到太阳的引力！ * 地球施向一个物体的吸引力要跟着这个物体从地面升高而减低。假如我们把一公斤重的砝码提高到离地面6400km，也就是把这砝码举起到离地球中心两倍地球半径的距离，那么这个物体所受到的地球引力就会减弱到4分之一，如果在那里把这个砝码放在弹簧秤上称，就不再是1000克，而只是250克。 * 如果把砝码移到离地面12,800公里，也就是离地心等于地球半径的三倍，引力就要减到原来的32分之一，就是9分之一；1000克的砝码，用弹簧秤来称就只有111克了，依此类推。 是不是物体跟地球的核心（地心）越接近，地球引力就会越大？也就是说，一个砝码，在地下很深的地方应该更重一些？ 事实上，物体在地下越深，它的重量不但不是越大，反而越小了。 * 在地下很深的地方，吸引物体的地球物质微粒已经不只是在这个物体的一面，而是在它的各方面。 从图上可以看出，那个在地下很深地方的砝码，一方面受到在它下面的地球物质微粒向下方吸引，另外一方面又受到在它上面的微粒向上方吸引。 * 这些引力相互作用的结果，实际发生吸引作用的只是半径等于从地心到物体之间的距离的那个球体。 因此，如果物体逐渐深入到地球内部，它的重量会很快减低。一到地心，重量就会完全失去，变成一个没有重量的物体。因为，在那时候物体四周的地球物质微粒对它所施的引力各方面完全相等了。 所以，物体只是当它在地面上的时候才有最大的重量，至于升到高空或深入地球，都只会使它的重量减少。 * 2.8　物体落下时候的重量 你可曾有过这样的经验，比方说坐电梯在开始下落的时候有一种恐惧的感觉？你会有一种仿佛向无底深渊跌下去的不寻常的轻飘飘的感觉。 在电梯开动的最初一瞬间，当你脚底下的电梯地板已经落了下去，而你却还没有来得及产生同样速度的那一瞬间，你的身体几乎没有压在地板上，因而你的体重也就会非常小。这一瞬间过去以后，你的这个恐惧的感觉停止了，这时候你的身体要用比匀速下落的电梯更快的速度落下去，就对电梯的地板施加压力，因此又恢复了原有的体重。 * 把一个砝码挂在一只弹簧秤的钩子上，使弹簧秤连同砝码很快地落下去，注意秤上指示的数值。 在砝码和秤一同落下的时间里，弹簧秤所指示的并不是砝码的全部重量，而只是很小一部分的重量！假如挂着砝码的弹簧秤从高的地方自由落下，而你有办法在落下的路上观察秤所指示的数值的话，你会发现，这个砝码在自由落下的时候竟是一些重量也没有，弹簧秤所指示的数值是0。 即使是最沉重的物体，当它向下跌落的时候，也会变成仿佛完全没有了重量。 * 罗森堡实验 把一只夹碎胡桃用的铁钳放到天平的一只盘上，这只钳的一只“脚”平放在盘面上，另一只脚用细线挂在天平的挂钩上。天平的另一只盘上放砝码，使两边恰好达到平衡。现在，用一根燃着的火柴把细线烧断，于是，原来挂在钩上的一只脚就落到盘上来。 * 请想想看，当这只脚落下的一瞬间，天平会起一些什么变动？在这只脚还在继续落下的这一瞬间，放着钳子的这只天平盘会向下沉呢，还是向上升呢，还是停留在原地不动？ 因为自由落下的物体没有重量，所以这只盘在这一瞬间一定会向上升起。 更进一步解释：原来挂起的那只脚，在落下的时候，虽然跟下面那只脚连在一起，但是