文档介绍：引力常量的测量
第1页，共13页，编辑于2022年，星期六
第2页，共13页，编辑于2022年，星期六
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.
引力常量的测量
第1页，共13页，编辑于2022年，星期六
第2页，共13页，编辑于2022年，星期六
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.
r
r
m
m`
m`
m
M
光源
刻度尺
O
T型架
第3页，共13页，编辑于2022年，星期六
卡文迪许当时测量的G的近似值为
G= ×10-11
现代认为的G为
G= ×10-11
第4页，共13页，编辑于2022年，星期六
四、卡文笛许的扭称设计思想的成功之处:
.
.
,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
第5页，共13页，编辑于2022年，星期六
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６．６７３９０乘以１０的负１１次方，而教科书上的数字是６．６７３乘以１０的负１１次方。用新常数算出的地球质量是５．９７２５乘以１０的２１次方吨，而以前的数字是５．９８乘以１０的２１次方吨
第6页，共13页，编辑于2022年，星期六
对万有引力定律的理解
。
。
a、质点间的相互作用。
b、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）
第7页，共13页，编辑于2022年，星期六
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。
第8页，共13页，编辑于2022年，星期六
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公式中的引力常量G=-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。
第9页，共13页，编辑于2022年，星期六
，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？
第10页，共13页，编辑于2022年，星期六
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=mω2Rcosα
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
忽略地球自转时，mg=GMm/R2
第11页，共13页，编辑于2022年，星期六
高空
mg’=GMm/(R+h)2
g’=GM/(R+h)2
g’/g=R2/(R+h)2
第12页，共13页，编辑于2022年，星期六
家庭作业
第13页，共13页，编辑于2022年，星期六