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文档简介

1、 引力常量的测定rrmmmmM OT型架一、装置: 如图所示二、原理: 力矩平衡原理三、方法:12 未放球m时, 打开光源, 在刻度尺上记录下零点位置. 放球m时,待装置装动稳定后, 在刻度尺上记录下终点位置. 依据刻度尺上的读书数找到金属丝的扭转力矩 该扭转力矩等于 m对m球的万有引力相对O点的力矩. 依据力矩求出m对m球的万有引力F. 依据力矩求出m对m球的万有引力公式求出G值.rrmmmmM 光源 刻度尺OT型架3卡文迪许当时测量的G的近似值为 G=6.67 10-11 N.m2/kg2现代认为的G为G=6.67 10-11 N.m2/kg24四、卡文笛许的扭称设计思想的成功之处:1.巧

2、妙的利用金属丝的扭转力矩与万有引力对转轴O点的平衡关系.2.充分利用T型轴将小球受到的万有引力作用效果进行一次放大.3.充分利用光学反射原理,对微小形变进行再一次的放大.卡文笛许的扭称实验验证了万有引力定律的正确5在正在美国加利福尼亚州举行的美国物理学会年会上，华盛顿大学的冈拉克和默科维兹说，他们利用高技术制作的新型“卡文迪什天平”测出的万有引力常数在采用国际公制的情况下是乘以的负次方，而教科书上的数字是乘以的负次方。用新常数算出的地球质量是乘以的次方吨，而以前的数字是乘以的次方吨 6对万有引力定律的理解1.万有引力定律的普遍性与相互性。2.万有引力定律的适用条件。 a、质点间的相互作用。 b

3、、质量分布均匀的球体间的相互作用。 （r为两球心间距） C、质量分布均匀的球体与球外一质点间的相互作用。（r为球心与质点间距）7例1:对质量为m1 和m2 的两个物体间的万有引力表述式， 下列说法正确的是 A、公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B、当两物体的距离r趋于0时，万有引力趋于无穷大C、两物体间的引力总是大小相等的，而与m1，m2 是否相等无关。D、两物体的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力。8例2:对于万有引力公式，下列说法正确的是A对于相距很远、可看成质点的 两物体，公式中的r为两质点间的距离B对于质量分布均匀的球体，式中的r为两球心间的距离C公式中的

4、引力常量G=6.67x10-11 Nm2/kg2, 说明它在数值上等于质量为1kg的两质点相距1m时的相互作用力D对于任意两物体间的万有引力，r表示两物体重心间的距离。93.万有引力定律不适用的情况，常用微元法或填补法转换后求解。例3 如图所示，一质量为M的球形物体，质量均匀，半径为R，在距球心2R处有一质量m为的质点，若将物体挖去一个半径为R/2的小球（两球心和质点在同一直线上，且两球表面相切），则剩下部分对质点的万有引力有多大？10重力与万有引力的关系地球表面万有引力可以分解为物体随地球一起运动的向心力和重力。（只有忽略地球自转时，万有引力才等于重力）向心力 F向=m2Rcos纬度越高向心力越小。两极处，向心力为零。F引=F重赤道上mg= F引-F向忽略

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