Page 131 - 这样学高中物理更有益——力学部分
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第五章 万有引力定律
5—2 万有引力定律
科学探究与思考
牛顿发现了万有引力
定律，他真的是从苹果落地
开始思考的吗？
牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体
和地球间的引力研究作过深入的思考，牛顿经过长期观察研究，产生对引力的
假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，
其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠引力来维持的。
同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体（如
月亮），其引力也是随距离的增大而减弱，牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体
间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与
两者间距离的平方成反比。
物 体
之间存在引力的作用，
我们周围物体间的引力很
小，我们如何感知引力
的存在？
卡文迪许实验（扭秤）就可以证明我们身边的物体间存在引力作用，1789
年由卡文迪许发明了扭秤，通过扭秤试验，不仅以实践证明物体间存在引力和
证明了万有引力定律，同时也让此定律有了更广泛的使用价值。扭秤的基本原
理是在一根刚性杆的两端连结相距一定高度的两个相同质量的重物，通过秤杆
的中心用一扭丝悬挂起来。秤杆可以绕扭丝自由转动，当引力不均匀时，两个
球所受的引力不平行。引起很小的水平分力，并产生一个力矩使悬挂系统绕扭
丝转动，直到与扭丝的扭矩平衡为止。扭丝上的小镜将光线反射到记录相板上。
当扭丝转动时，光线在相板上移动的距离标志着扭转角的大小。
上图为卡文迪许实验场景，下图为扭秤。
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