高一物理備課組2萬有引力定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道太陽對(duì)行星的引力提供了行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，能利用開普勒第三定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出太陽與行星之間引力的表達(dá)式.2.了解月—地檢驗(yàn)的內(nèi)容和作用.3.理解萬有引力定律內(nèi)容、含義及適用條件.4.認(rèn)識(shí)引力常量測定的重要意義，能應(yīng)用萬有引力定律解決實(shí)際問題.課前預(yù)習(xí)01行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星到太陽的距離為r.天文觀測測得行星公轉(zhuǎn)周期為T，則行星與太陽間的引力一月—地檢驗(yàn)二2.驗(yàn)證：(1)蘋果自由落體加速度a蘋＝g＝9.8m/s2.(2)月球中心距地球中心的距離r＝3.8×108m.月球公轉(zhuǎn)周期T＝27.3d≈2.36×106s7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)3.結(jié)論：地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，遵從

的規(guī)律.2.7×10－32.8×10－4相同7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)1.內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的

，引力的大小與物體的

成正比，與它們之間

成反比.2.表達(dá)式：

，其中G叫作引力常量.萬有引力定律三連線上質(zhì)量m1和m2的乘積距離r的二次方7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)牛頓得出了萬有引力與物體質(zhì)量及它們之間距離的關(guān)系，但沒有測出引力常量G.英國物理學(xué)家

通過實(shí)驗(yàn)推算出引力常量G的值.通常情況下取G＝_______

N·m2/kg2.引力常量四卡文迪什6.67×10－117.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)即學(xué)即用1.判斷下列說法的正誤.(1)萬有引力不僅存在于天體之間，也存在于普通物體之間.(

)(2)牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量.(

)(3)質(zhì)量一定的兩個(gè)物體，若距離無限小，它們間的萬有引力趨于無限大.(

)(4)把物體放在地球中心處，物體受到的引力無窮大.(

)(5)由于太陽質(zhì)量大，太陽對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽的引力.(

)√××××7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)2.兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))，相距1m時(shí)，兩物體間的萬有引力F＝___________N，其中一個(gè)物體的重力F′＝____N，萬有引力F與重力F′的比值為___________.(已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，取重力加速度g＝10m/s2)6.67×10－11106.67×10－12課堂探究02對(duì)太陽與行星間引力的理解一導(dǎo)學(xué)探究1.是什么原因使行星繞太陽運(yùn)動(dòng)？答案太陽對(duì)行星的引力使行星繞太陽運(yùn)動(dòng).2.在推導(dǎo)太陽與行星間的引力時(shí)，我們對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)怎么簡化處理的？用了哪些知識(shí)？答案將行星繞太陽的橢圓運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng).在推導(dǎo)過程中，用到了向心力公式、開普勒第三定律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律.知識(shí)深化萬有引力定律的得出過程√√7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)解析由于力的作用是相互的，則F′和F大小相等、方向相反，是作用力與反作用力，太陽對(duì)行星的引力提供行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故正確答案為B、D.7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)萬有引力定律二導(dǎo)學(xué)探究(1)通過月—地檢驗(yàn)結(jié)果表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力遵從相同的規(guī)律.一切物體都存在這樣的引力，如圖1，那么，為什么通常兩個(gè)人(假設(shè)兩人可看成質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為100kg，相距1m)間的萬有引力我們卻感受不到？圖17.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)(2)地球?qū)θ说娜f有引力與人對(duì)地球的萬有引力大小相等嗎？答案相等.它們是一對(duì)相互作用力.7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)知識(shí)深化1.萬有引力定律表達(dá)式：F＝G，G＝6.67×10－11N·m2/kg2.2.萬有引力定律公式適用的條件(1)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用.(2)一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，r為球心到質(zhì)點(diǎn)的距離.(3)兩個(gè)質(zhì)量均勻的球體間的相互作用，r為兩球心間的距離.7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)例2關(guān)于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是A.不能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力D.引力常量的大小是牛頓首先測出來的，且約等于6.67×10－11N·m2/kg2√解析任何兩物體間都存在相互作用的引力，故稱萬有引力，A錯(cuò)；物體間的萬有引力與它們之間距離r的二次方成反比，故r減小，它們之間的引力增大，C對(duì)；引力常量G是由卡文迪什首先精確測出的，D錯(cuò).7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)例3如圖2所示，兩球間的距離為r0.兩球的質(zhì)量分布均勻，質(zhì)量分別為m1、m2，半徑分別為r1、r2，則兩球間的萬有引力大小為圖2√例4

(2019·江川二中高一期末)一個(gè)質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為2r，在其內(nèi)部挖去一個(gè)半徑為r的球形空穴，其表面與球面相切，如圖3所示.已知挖去小球的質(zhì)量為m，在球心和空穴中心連線上，距球心d＝6r處有一質(zhì)量為m2的質(zhì)點(diǎn)，求：(1)被挖去的小球挖去前對(duì)m2的萬有引力為多大？圖3解析被挖去的小球挖去前對(duì)m2的萬有引力為(2)剩余部分對(duì)m2的萬有引力為多大？重力和萬有引力的關(guān)系三1.物體在地球表面上所受引力與重力的關(guān)系：除兩極以外，地面上其他點(diǎn)的物體，都圍繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)，這就需要一個(gè)垂直于地軸的向心力.地球?qū)ξ矬w引力的一個(gè)分力F′提供向心力，另一個(gè)分力為重力G，如圖4所示.圖4(2)當(dāng)物體在赤道上時(shí)：F′＝mω2R最大，此時(shí)重力最小(3)從赤道到兩極：隨著緯度增加，向心力F′＝mω2R′減小，F(xiàn)′與F引夾角增大，所以重力G在增大，重力加速度增大.因?yàn)镕′、F引、G不在一條直線上，重力G與萬有引力F引方向有偏差，重力大小mg<G .2.重力與高度的關(guān)系若距離地面的高度為h，則mg′＝G(R為地球半徑，g′為離地面h高度處的重力加速度).在同一緯度，距地面越高，重力加速度越小.3.特別說明(1)重力是物體由于地球吸引產(chǎn)生的，但重力并不是地球?qū)ξ矬w的引力.(2)在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下，認(rèn)為mg＝G.7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)例5

(多選)萬有引力定律能夠很好地將天體運(yùn)行規(guī)律與地球上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有的內(nèi)在一致性統(tǒng)一起來.用彈簧測力計(jì)稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的質(zhì)量為m的小物體的重力，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果.已知地球質(zhì)量為M，引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體.下列說法正確的是√√7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)(1)在火星表面上受到的重力是多少？答案222.2N7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)(2)若宇航員在地球表面能跳1.5m高，那他在火星表面能跳多高？答案3.375m7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)當(dāng)堂達(dá)標(biāo)037.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)1.(對(duì)萬有引力定律的理解)(2019·武威第十八中學(xué)高一期末)對(duì)于萬有引力定律的表達(dá)式F＝G，下列說法正確的是A.公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的B.當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大C.對(duì)于m1與m2間的萬有引力，質(zhì)量大的受到的引力大D.m1與m2受到的引力是一對(duì)平衡力1234√7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)解析萬有引力定律的表達(dá)式F＝G，公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的，選項(xiàng)A正確；1234當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力定律表達(dá)式不再適用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；m1與m2間的萬有引力是相互作用力，兩物體受到的萬有引力是等大反向的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；m1與m2受到的引力是一對(duì)相互作用力，因作用在兩個(gè)物體上，故不是平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)7.2萬有引力定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)課件(共35張PPT)2.(月—地檢驗(yàn))

若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋果落地的力”遵