1、03 引力常量的测定一教学目标：1 了解卡文迪许实验装置及其原理。2 知道引力常量的意义及其数值。3 加深对万有引力定律的理解。二教学重点：引力常量的测定及重要意义。三教学难点：卡文迪许用扭秤测量引力常量的原理。四教学方法：引导式五教学过程：引入新课 牛顿虽然发现了万有引力定律，由于当时实验条件和技术的限制，没能给出准确的引力常量。显然，如不能定量地算出两物体间的万有引力的大小，万有引力定律就没有什么实际意义。直到 1789 年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出引力常量。这节课我们就来学习他如何利用扭秤测出非常小的万有引力的。新课教学 引力常量 G 的测
2、定1 卡文迪许扭秤装置将课本 P106 图 62 制成幻灯片或课件以辅助讲解。2 扭秤实验的原理两次放大及等效的思想。扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大） ，扭转角度通过光标的移动来反映（二次放大） ，从而确定物体间的万有引力。T 形架在两端质量为 m 的两个小球受到质量为 m的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为 FL。同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩 ，当这两个力的力矩相等时，T 形架处于平衡状态，此时，金属k丝扭转的角度 可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动的距离求出，由平衡方程：kFLA22FrkGmLL 为两小球的距离，k 为扭转系数可测出，r 为小球与大球的距离
3、。3 G 的值卡文迪许利用扭秤多次进行测量，得出引力常量 ，与126.70/GNmkg现在公认的值 非常接近。126.70/Nmkg测定引力常量的重要意义1证明了万有引力的存在的普遍性。2 使得万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等。3扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代。例题分析例 1 既然两个物体间都存在引力，为什么当两个人接近时他们不吸在一起？解：由于人的质量相对于地球质量非常小，因此两人靠近时，尽管距离不大，但他们之间的引力比他们各自与地球的引力要小得多得多，不足以克服人与地面间的摩擦阻力，因而不能吸在一起。例 2 已知地球的半径 ，地面重力加速度 ，求地球640Rkm29.8/gms的平均密度。解：设在地球表面上有一质量为 m 的物体，则 ，2MmgG得 ，R而 ，234gVGR代入数据得： 35.10/km布置作业 课本 P107
