2017-2018學(xué)年高中物理 第6章 萬有引力與航天 第3節(jié) 萬有引力定律課件 新人教版必修2.ppt

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1、第3節(jié)萬有引力定律,一、月地檢驗 閱讀教材第3940頁“月地檢驗”部分，知道計算結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符合這一檢驗的過程。 1.猜想：維持月球繞地球運動的力與使得蘋果下落的力是同一種力，同樣遵從“__________”的規(guī)律。,平方反比,2.推理：根據(jù)牛頓第二定律，物體在月球軌道上運動時的加速度大約是它在地面附近下落時的加速度的_____。,3.結(jié)論：自由落體加速度和月球的向心加速度與我們的預(yù)期符合得很好。這表明：地面物體所受的地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力遵從______的規(guī)律。,相同,思維拓展 月球受到地球的引力作用，但沒有被吸到地球表面上，是因為月球受力平衡嗎？,圖1,答

2、案不是。是因為地球?qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球運動的向心力，使月球做勻速圓周運動。,二、萬有引力定律 閱讀教材第4041頁“萬有引力定律”和“引力常量”部分，知道萬有引力定律的內(nèi)容及表達式，了解引力常量的測定。,1.內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的_____上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成______，與它們之間距離r的二次方成______。,連線,正比,反比,2.表達式：F________。,3.引力常量G：由英國物理學(xué)家卡文迪許測量得出，常取G_________________Nm2/kg2。,6.671011,思維拓展 天體是有質(zhì)量的，人是有質(zhì)量的，地

3、球上的其他物體也是有質(zhì)量的。請思考：,圖2,(1)任意兩個物體之間都存在萬有引力嗎？“兩個物體之間的距離r”指物體哪兩部分間的距離？ (2)地球?qū)θ说娜f有引力與人對地球的萬有引力大小相等嗎？ 答案(1)都存在質(zhì)心間距離(2)相等,要點歸納,萬有引力定律的理解,(1)兩質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力，可用公式計算，此時r是兩個球體球心的距離。 (2)個質(zhì)量分布均勻球體與球外一個質(zhì)點間的萬有引力，可用公式計算，r為球心到質(zhì)點間的距離。 (3)兩個物體間的距離遠大于物體本身的大小時，公式也適用。,2.萬有引力的“四性”,精典示例,例1 (多選)對于質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2的兩個物體間的萬有引力的表達式

4、FG ，下列說法正確的是() A.公式中的G是引力常量，它是由實驗得出的，而不是人為規(guī)定的 B.當(dāng)兩個物體間的距離r趨于零時，萬有引力趨于無窮大 C.m1和m2所受引力大小總是相等的 D.兩個物體間的引力總是大小相等、方向相反的，是一對平衡力,答案AC,針對訓(xùn)練1 (多選)要使兩物體間的萬有引力減小到原來的 ，下列辦法可以采用的是() A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變 B.使其中一個物體的質(zhì)量減小到原來的 ，距離不變 C.使兩物體間的距離增大為原來的2倍，質(zhì)量不變 D.使兩物體間的距離和質(zhì)量都減小為原來的,答案ABC,要點歸納,萬有引力與重力的關(guān)系,1.地球表面上的重力與萬有引力的

5、關(guān)系 如圖3所示，設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，A處物體的質(zhì)量為m，則物體受到地球的吸引力為F，方向指向地心O，由萬有引力公式得FG 。 圖中F1為物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運動的向心力， F2就是物體的重力mg，故一般情況mgG 。,圖3,2.重力與緯度的關(guān)系,3.重力、重力加速度與高度的關(guān)系,精典示例,例2 地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍？已知地球半徑為R。,針對訓(xùn)練2 (2017佳木斯高一檢測)某行星的質(zhì)量與地球的質(zhì)量比為a，半徑比為b，則該行星表面與地球表面的重力加速度之比為(),答案B,1.(物理學(xué)史的考查)(2017

6、南寧高一檢測)(多選)2015年的諾貝爾物理學(xué)獎授予了日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟麥克唐納，以表彰他們在科學(xué)實驗中所做出的貢獻。在力學(xué)理論建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻，下列說法正確的是() A.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律 B.卡文迪許通過實驗測出了引力常量 C.牛頓最早指出了力不是維持物體運動狀態(tài)的原因 D.笛卡兒對牛頓第一定律的建立做出了貢獻,解析開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，A錯誤；卡文迪許測出了引力常量，B正確；伽利略最早指出了力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，C錯誤，笛卡兒提出了如果運動中的物體沒有受到力的作用，將以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不

7、偏離原來的方向，D正確。 答案BD,2.(對月一地檢驗的理解)牛頓得出萬有引力定律之前進行的月地檢驗是檢驗下列哪兩個力屬于同一性質(zhì)力() A.太陽對地球的引力和太陽對其他行星的引力 B.地球?qū)μ柕囊偷厍驅(qū)υ虑虻囊?C.地球?qū)ζ浔砻嫖矬w的引力和月球?qū)Ρ砻嫖矬w的引力 D.地球?qū)υ虑虻囊偷厍驅(qū)Ρ砻嫖矬w的引力,解析月地檢驗是判斷地球?qū)υ虑虻囊εc地球?qū)Ρ砻嫖矬w的引力是否為同一性質(zhì)力，故選D。 答案D,3.(對萬有引力定律的應(yīng)用)航天員王亞平在“天宮一號”飛船內(nèi)進行了我國首次太空授課，演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象。若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為(),答案B,4.(重力與高度的關(guān)系)(2017臨沂高一檢測)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為 g，則該處距地球表面的高度為(),答案A,5.(萬有引力定律的應(yīng)用)如圖4所示，陰影區(qū)域是質(zhì)量為M、半徑為R的球體挖去一個小圓球后的剩余部分。所挖去的小圓球的球心O和大球體球心O的距離是 。求球體的剩余部分對球體外離球心O距離為2R、質(zhì)量為m的質(zhì)點P的引力(P在兩球心OO連線的延長線上)。,圖4,