《萬有引力定律》

式中各物理量的含義及單位：

f為兩個物體間的引力，單位：n.

m1、m2分別表示兩個物體的質量，單位：kg

r為兩個物體間的距離，單位：m

g為萬有引力常量：g=6.67×10-11 n·m2/kg2，它在數值上等于質量是1kg的物體相距米時的相互作用力，

單位：n·m2/kg2.

3.只適用于兩個質點間的引力，當物體之間的距離遠大于物體本身時，物體可看成質點；當兩物體是質量分布均勻的球體時，它們間的引力也可直接用公式計算，但式中的r是指兩球心間的距離。

4.萬有引力定律的發現有著重要的物理意義：它對物理學、天文學的發展具有深遠的影響；它把地面上物體運動的規律和天體運動的規律統一起來；對科學文化發展起到了積極的推動作用，解放了人們的思想，給人們探索自然的奧秘建立了極大信心，人們有能力理解天地間的各種事物。

　　『設計說明：啟發學生更大膽的猜想，并在教師設問中，自主閱讀教材，做到有的放矢， 最后引導學生討論總結回答問題，在增強學生的科學表達能力的同時，讓學生體會：物理學許多重大理論的發現，不是簡單的實驗總結，它需要直覺和想像力、大膽的猜想和假設，再引入合理的模型，深刻的洞察力、嚴謹的數學處理和邏輯思想，常常是一個充滿曲折和艱辛的過程。』

　　（四）萬有引力常量

教師活動

學生活動

牛頓發現了萬有引力定律，卻沒有給出引力恒量的數值。由于一般物體間的引力非常小，用實驗測定極其困難。直到一百多年之后，才由英國的卡文迪許用精巧的扭秤測出。

動畫展示：（教材中沒有，補充給學生，如右圖）并介紹構造、演示實驗過程，引導學生一起分析原理。

測引力（極小）轉化為測引力矩，再轉化為測石英絲扭轉角度，最后轉化為光點在刻度尺上移動的距離（較大）。根據預先求出的石英絲扭轉力矩跟扭轉角度的關系，可以證明出扭轉力矩，進而求得引力，確定引力恒量的值g=6.754×10-11 n·m2/kg2。

根據上述資料結合教材，思考問題：

1.試比較卡文迪許測定引力常量的值g和現代引力常量g。并嘗試說明卡文迪許在測g值時巧妙在哪里？

2.引力常量的測定有何實際意義？

（觀察動畫，閱讀課本，思考問題，學生代表發表見解）

1.用扭秤的方法卡文迪許測定引力恒量比較精確。該實驗精巧之處：將不易觀察的微小變化量，轉化為容易觀察的顯著變化量，再根據顯著變化量與微小量的關系，算出微小變化量。

2.卡文迪許在測定引力恒量g，表明萬有引力定律適用于地面的任何兩個物體，用實驗方法進一步證明了萬有引力定律的普適性；同時使得包括計算星體質量在內的關于萬有引力定律的定量計算成為可能。

　　『設計說明：通過動畫展示和教師講解，在教師設問下，組織學生進行討論和分析，使學生體會到卡文迪許扭稱實驗精巧的方法，同時鍛煉學生的信息處理能力。』

　　（五）實踐探究

教師活動

學生活動

活動：

叫兩名學生上講臺做個游戲：兩人靠攏后離開三次以上。

設問：既然自然界中任何兩個物體間都有萬有引力，那么在日常生活中，我們各自之間或人與物體之間，為什么都對這種作用沒有任何感覺呢？