課程名稱:重力 課程名稱:重力
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
萬有引力
萬有引力定律:英國人 提出
( 1 )內容:萬有引力的大小和兩物體 的乘積成 比,
而與 成 比。
( 2 )說明:
任何二物體(具 者),都存在萬有引力,為一組作用 力與反作用力。
萬有引力的方向,必在二物體 上
M m
甲 乙
萬有引力定律
牛頓
質量 距離平方 反
R
正
中心連線
G :萬有引力常數
M 、 m :甲、乙二物體質 量
R :二者距離
乙吸引甲的力 甲吸引乙的力
質量
2 2
1 R
F GMm F
F1 F2
萬有引力定律:
萬有引力屬於超距力
二物體質量愈大,萬有引力愈大( )
二物體間距離愈近時,萬有引力愈大( )
萬有引力定律
(媒體: 1, 3’33” ; 2
, 2’53” )
Mm F
1 R2
F
2 2
1 R
F GMm
F
重力(重量):
1. 意義:物體受到地球的萬有引力,稱為 ,重力方向恆 (指向地心)。
重力是 吸引 的萬有引力,非 吸引 的萬
有引力 2. 重量關係式:
( 1 )關係式解析:
依「萬有引力定律」:
地表上的物體受地球的萬有引力 W
重力 (重量)
鉛直向下
重量
地球 物體 物體 地球
m
M
W地球對物
'
物對地球F
2'
R
GMm
W F
地球吸引物體物體吸引地球
重力(重量):
( 1 )關係式解析:
依「牛頓第二運動定律」:
地表上的物體,受合力 W ,會產生 , 稱為 ,符號 。
重力 (重量)
加速度
重力加速度 g
m
M
W地球對物
'
物對地球F a
m F
合力
g m
a R m
m GM
R W GMm F
2 2
合力
重力(重量):
重力 (重量)
mg W
重力加速度 質量
重量
2 9.8 m s2
地球半徑的平方
地球質量 萬有引力常數
R g GM
g m
a R m
m GM
R W GMm F
2 2
合力
重力(重量):
( 2 )說明:
物體在地表附近時, g 值為定值(若離地心愈遠時, g 值愈 小)
重力 (重量)
m
M R
W
F2
2
2
m g
R m GM R
W GMm
1
2
g R
1 R
2W
重力(重量):
( 2 )說明:
重量是引力、 g 值隨地點、星球而變;
質量是所含物質的量,不隨地點改變
物體在月球上的重量、 g 值為在地球上的 。 物體重量,在二極比赤道 ;在平地比高山 。
重力 (重量)
高山
平地 北極
南極 小 赤道
大 大
小
重 重
六分之ㄧ
2
1 g R
大 g
小 g
小 g
大 g
g m
W
範例解說
1. 地表附近的蘋果樹上,掉下一顆蘋果,則關於此蘋果,回答下列問題:
蘋果吸引地球的力 地球吸引蘋果的力。(>、=、<)
蘋果的加速度 地球的加速度。(>、=、<)
> =
(反 比)
m
M
F
1F
22
1
F
F
a
物體m F
1
地球 物體
a
a
M m
a
地球F
2 M
範例解說
2. 在月球上,阿華的質量為 90 公斤、阿花的重量為 60 公斤重,則:
(已知月球的地心引力為地球地心引力的六分之一)
在月球上,阿華的重量為 ;在地球上,阿華的重量為 公斤 重。
在地球上,阿華的質量為 公斤。
在月球上,阿花的質量為 公斤;在地球上,阿花的重量為 公 斤重。
在地球上,阿花的質量為 公斤。
阿華 地球上
15 Kgw 90
90
阿花 地球上
360 360
360
g m
W
Kgw 90
Kgw 0
36
g
W
範例解說
3. ( ) 質量相同的甲、乙兩金屬球,以細線懸吊且分別浸入密度為A 1.0 g / cm3 的水及密度為 0.8 g / cm3 的油中,如圖所示,則 在浸入液體前後,甲、乙兩球所受重力大小的變化,何者正確?
( A )甲:不變;乙:不變 ( B )甲:變小;乙:不變
( C )甲:不變;乙:變小 ( D )甲:變小;乙:變小。 [ 會考 題 ]