三、引力常量的測定教案4(完整版)
【正文】 ? 在行星上： m2g 行 ＝ G 2 2行行R mM ? ． 因為 m1g 地 ＝ m2g 行 所以 G 2 22 1 行行地地 R mMGR mM ? 所以 m2＝ 12)( mRRMM ?? 地行行地 ＝ 250)21(12 2?? ＝ 125 kg ●備課資料 關(guān)于引力常量 G的測定 牛頓在首次描述萬有引力定律時，設(shè)定了一個基本常數(shù) G，即關(guān)于質(zhì)量與距離的力，然而 G 數(shù)值的精確測定卻長期困擾著科學(xué)家 ，現(xiàn)在，科學(xué)家通過周密而細致的工作，終于揭開了這一神秘面紗． 科研人員將一塊特別的玻璃塊放進一個垂直的真空管中，同時用激光器來跟蹤它的運動，由于地球的質(zhì)量知道得還不精確，研究人員必須排除行星引力對 G 的影響．他們在真空管的周圍套上一個 500 kg 的鎢環(huán)形套，讓其或低于玻璃塊，或高于玻璃塊，結(jié)果，環(huán)形磁的引力幾乎沒有增大或減慢這顆“衛(wèi)星”的降落速度，通過測定環(huán)形套兩種位置和玻璃塊的加速度差異，研究人員可以推斷出僅有環(huán)形套時的加速度，然后試驗人員進行 G的計算． 盡管有著比期望值誤差較大的干擾，但是，這顆用 來試驗 G的“衛(wèi)星”，其軌跡圖展示出接近于最廣為公認的數(shù)值，這一實驗的一致性，將有助于驗證人們認為前人的測定因某些原因而不夠準確的看法． 。 m2/kg2． D．基礎(chǔ)知識應(yīng)用 1． ________年， ________國物理學(xué)家 ________應(yīng)用 ________裝置，第一次在實驗室里巧妙地測出了萬有引力常量． 2．扭秤裝置的巧妙之處在于對作用效果進行了二次放大 ，這兩次放大分別體現(xiàn)在________； ________． 3．卡文迪許應(yīng)用扭秤裝置測定萬有引力常量的實驗原理是 ________． 4．一個人的質(zhì)量是 50 kg，他在地面上受到的重力是多大？已知地球半徑 R＝ 106 m．地球質(zhì)量為 1024 kg．計算一下人與地球之間萬有引力的大小． 參考答案： 1． 1789；英；卡文迪許；扭秤 2．小平面鏡反射；“ T”型架橫桿增大力臂 3．萬有引力產(chǎn)生的力矩與金屬絲扭轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩相等 4． 490 N； 102 N． 解： G＝ mg＝ 50 N＝ 490 N． 由萬有引力定律可知： F 引 ＝ G 2RMm ＝ 1011 2624 )( ? ?? N 三、知識反饋 1．關(guān)于引力常量，下列說法正確的是 ( ) A．引力常量是兩個質(zhì)量為 1 kg的物體相距 1 m 時的相互吸引力 B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律時，給出了引力常量的值 C．引
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