《万有引力定律》课件.pptx

1、万有引力定律学习目标：学习目标：1.知道太阳与行星间存在引力。这个引力提供了行星做圆周运动的向心力2.能利用开普勒定律和牛顿运动定律推导推导出太阳与行星之间的引力表达式3.理解万有引力定律内容、含义及适用条件容、含义及适用条件4.认识万有引力定律的普遍性，能应用万有引力定律解决实际问题5.理解万有引力和重力的关系理解万有引力和重力的关系1 1猜想推论猜想推论 行星行星围绕太阳的运动是运动是太阳的引力引力作用造成造成的，引力大小与行星到太阳的距离r有关。把行星的运动近似看成近似看成：以太阳为圆心做匀速圆周运动做匀速圆周运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力有 1 1猜想推论猜想推

2、论 结合开普勒第三定律 根据牛顿第三定律，可知太阳和行星之间的引力是一对作是一对作用力和反作用力用力和反作用力。行星对太阳的引力 2 2万有引力定律万有引力定律 内容内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比 表达式：表达式：FG 求两个物体的引力都用这同一表达式，所以两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力是一对作用力和反作用力。引力常量引力常量G G：由英国物理学家卡文迪什测量得出卡文迪什测量得出，常取G6.671011Nm2/kg2 221rmm随堂练习一随堂练习一 1判断(1)公式FG 中

3、G是比例系数，与太阳、行星都没关系()(2)月球绕地球做圆周运动的向心力是由地球对它的引力产生的()(3)由于太阳质量大于行星质量，故太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 ()221rmm1 2 3 随堂练习一随堂练习一 2两个质量均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为1108 N，若它们的质量、距离都增加为原来的两倍，则它们之间的万有引力为()A4108 NB1108 NC2108 N D8108 N随堂练习一随堂练习一 3.（多选)关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是()A由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在从近日点向远日

4、点运动时所受引力变小C由 由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比D行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力3.3.适用条件适用条件 (1)万有引力定律的公式适用于计算质点间适用于计算质点间的相互作用，当两个物体间的距离比物体本身大得多时，可用此公式近似计算两物体间的万有引力 (2)质量分布均匀的球体间分布均匀的球体间的相互作用，可用此公式计算，式中r是两个球体球心间的距离3.3.适用条件适用条件 两个物体距离趋于距离趋于0 0时，万有引力不是趋于无穷大引力不是趋于无穷大的。因此时物体不能再看成质点。表达式不适用。注意：两个条件不是对立的注意：两个条

5、件不是对立的，（2）中，质量分布均匀的球体，虽不能看成质点，但放在一起，也有球心到球心的距离，所以适用。若继续靠近，将受到挤压，将不再是质量分布均匀的球体。4.4.万有引力的四个特性万有引力的四个特性 特性内容普遍性万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力相互性两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是满足大小相等，方向相反，作用在两个物体上宏观性地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力比较可忽略不计，但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用特殊性两个物体之间的万有引力只与它们本身的

6、质量和它们间的距离有关，而与它们所在空间的性质无关，也与周围是否存在其他物体无关4.应用动量守恒定律解题的步骤师同学们已经了解的“ms”是速度在国际单位制中的单位，在交通运输中还常用“千米时(kmh)”作单位，应该怎样读?教学过程：师能不能分别计算出两名运动员在1 min内、1 h内跑过的路程，来比较他们运动的快慢呢?(1)寻找临界状态(2)动能不增加，即Ek1Ek2Ek1Ek2或p212m1p222m2p212m1p222m2.1应用质能方程解题的流程图若人船系统在全过程中动量守恒，则这一系统在全过程中的平均动量也守恒如果系统由两个物体组成，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，则由m1

7、v1m2v2得m1x1m2x2.该式的适用条件是：投影将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上如图所示近视眼和远视眼的矫正与学生生活息息相关，应用的物理知识比较多，而要解决这些问题，学生必须了解眼睛成像原理和调节作用，以及近视眼远视眼的成因，所以本节课的重难点是：通过以上活动，学生经历、体验、领悟眼睛成像的原理，从而由感性认识上升到理性认识，突破重难点。随堂练习二 1(多选)对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式 ，下列说法正确的是()A公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大Cm1和m2所受引力大小总是相等

8、的D两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力随堂练习二 AC引力常量G是由英国物理学家卡文迪什通过实验第一次测定出来的，所以选项A正确；两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C正确，D错误；公式 适用于两质点间的相互作用，当两物体相距很近时，两物体不能看成质点，所以选项B错误随堂练习二 2.(多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力 ，行星对太阳的引力 ，其中M、m、r分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星间的距离，下列说法正确的是()A.由 和 ，得FFmMB.F和F大小相等，是作用力与反作

9、用力C.F和F大小相等，是同一个力D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力随堂练习二 BD 解析由于力的作用是相互的，则F和F大小相等、方向相反，是作用力与反作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案为B、D随堂练习二 3.关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用 计算C.由 知，两物体间距离r减小时(没有无限靠近)，它们之间的引力增大D.引力常量的大小是牛顿首先测出来的，且约等于6.671011 Nm2/kg2随堂练习二 3 C解析任何两物体间都存在相互作用的引力，

10、故称万有引力，A错；两个质量分布均匀的球体间的万有引力也能用 来计算，B错；物体间的万有引力与它们之间距离r的二次方成反比，故r减小，它们之间的引力增大，C对；引力常量G是由卡文迪什首先精确测出的，D错5.5.万有引力和重力的关系万有引力和重力的关系 如图所示，设地球的质量为M，半径为R，A处物体的质量为m，则物体受到地球的吸引力为F，方向指向地心O，则由万有引力公式得FG 万有引力有两个分力：万有引力有两个分力：除南北两极外，一个分力F1提供物体随地球自转的向心力，方向垂直于地轴；另一个分力F2是重力，产生使物体压地面的效果2RMm5.5.万有引力和重力的关系万有引力和重力的关系 综上：地面

11、上物体的重力随纬度的升高而变大综上：地面上物体的重力随纬度的升高而变大 6.6.重力加速度与高度的关系重力加速度与高度的关系(1)星球表面的重力约等于星球的万有引力，即mgG ，所以星球表面的重力加速度g星(2)星球上空h高度，万有引力等于重力，即mgG，所以h高度的重力加速度g高（3）综上，在星球质量恒定的情况星球质量恒定的情况下：g星/g高=（R+h）2/R2 2RMm2RGM2)(hRMm2)(hRGM6.6.重力加速度与高度的关系重力加速度与高度的关系 特别注意的是：距离星球表面深h米处的引力不是g深=，因质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。如图，距离星球表面深h米处，只有阴影部分

12、有引力，M变小了。2)(hRGM随堂练习三随堂练习三 1.设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()3应用动量定理解释的两类物理现象课时安排请同学们观看课前准备的录像资料：俗话说“良好的开端是成功的一半”，所以我计划创设两种情景来调动学生的积极性。情景一、请大家闭上眼睛，问刚才老师在干什么？情景二、请戴眼镜的同学取下眼镜，告诉大家他的感受。根据情景请同学们提出一个与眼睛有关的问题。根据学生提出的问题，选择“眼睛怎样看件物体？眼睛是怎样近视的？怎样矫正？”等问题作为今天的主题，其它问题给以鼓励

13、。通过以上活动，不仅培养学生的质疑能力，而且提高学生的学习兴趣，为顺利完成本节课的教学任务奠定坚实基础。(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：五、核力、结合能、质量亏损、核反应EkhW01天然放射现象两球发生弹性碰撞时应满足动量守恒和机械能守恒1定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)反冲运动中机械能往往不守恒进而提出问题：当我们看远近不同的物体时，我们的眼球和视网膜能不能前后移动？引导学生思考并讨论：人眼睛如何看到远近不同的物体？微观粒子中的粒子性与宏观概念中的粒子性不同，通俗地讲，宏观粒子运动有确定的轨

14、道，能预测，遵守经典物理学理论，而微观粒子运动轨道具有随机性，不能预测，也不遵守经典物理学理论；微观粒子的波动性与机械波也不相同，微观粒子波动性是指粒子到达不同位置的机会不同，遵守统计规律，所以这种波叫概率波二、玻尔理论1动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力这种情况下，动量定理中的力F应理解为变力在作用时间内的平均值饱和光电流：电流最大值(1)概率波：光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波（3）实验结束后，让每组学生代表展示本组实验结果，进行评估交流，并引导学生进行总结，得出液体压强的特点。1光的波粒二象性3分类教学方法5核反应遵循电荷数守恒1滑块与小车的临界问题考点三原子核的衰变半衰期解析(1)设月球质量为m，卫星质量为m，月球的半径为Rm，对于绕月球表面飞行的卫星，由万有引力提供向心力有2、教学目标与要求第五节电磁波相对论简介随堂练习三随堂练习三 2地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g/2，则该处距地球表面的高度为()A(1)R BRC.R D2R 22