人教版高中物理《万有引力定律》优秀课件2.ppt

1、第一页，共25页。牛顿的思考地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢？拉住月球使它绕地球运动的力，与拉着苹果使它下落的力，以及众行星与太阳之间的作用力也许真的是同一种力，遵循相同的规律?第二页，共25页。这些力是同一种性质的力，并且都当然这仅仅是猜想，还需要事实来检验！第三页，共25页。Rr“月地”检验示意图检验目的：地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力检验原理：mgma2601月轨道 根据牛顿第二定律，知：mgmaF地表月轨道月轨道F,12rF 由于Rr60且地表月轨道故F6012Fga2601月即一

2、、月地检验第四页，共25页。Rr“月地”检验示意图地表重力加速度：g=9.8 m/s2地球半径：R=6400103m月球周期：T=27.3天2.36106 s月球轨道半径：r60R=3.84108m求：月球绕地球的向心加速度？即证明一、月地检验ga2601月第五页，共25页。Rr“月地”检验示意图根据向心加速度公式,有：=2.7210-3m/s22224Trra月82621084.31036.214.34月a即：g2601一、月地检验第六页，共25页。数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！我们的思想还可以更加解放！是否宇宙中任意两个物体

3、之间都有这样的力呢?第七页，共25页。1、内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.的质量）物体的质量：物体（得出：行星质量）：太阳质量（、表达式：由2:,1:,2212212mmrmmGFmMrMmGF 二、万有引力定律22212221/3kgmNGmmFrGrmmGF的单位：可知、由122m mFGr引力常量适用于任何两个物体；在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。G:引力常量 6.6710-11Nm2/kg2第八页，共25页。思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？例题1

4、、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？=6.6710-7 N 是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。解：NrmGmF2112215.050501067.6第九页，共25页。例题2：那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的质量为M=2.01030 kg，地球质量为m=6.01024 kg，日、地之间的距离为=1.51011 m)3.51022 N 非常大，能够拉断直径为 9000 km 的钢柱=3.51022N解：NrGMmF2112430112105.1100.6100.21067.6万有引力的宏观性第十页，共25页。二、万有引力

5、定律（2）相互性:因为万有引力也是力的一种，力的作用是相互的，具有相互性，符合牛顿第三定律。（1）普遍性:因为自然界中任何两个物体都相互吸引，任何有质量的物体之间都存在着相互作用的吸引力。第十一页，共25页。(3)独立性:两物体间的引力，只与它们的质量及距离有关，不管它们之间是否还有其它作用力（4）宏观性:在通常情况下，万有引力非常小，只有质量巨大的星球间或天体与附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑地面物体之间的万有引力，只考虑地球对地面物体的引力。第十二页，共25页。5、应用条件 直接利用公式计算引力的三种情况：1）可视为质点的两物体间的引力；2）两质

6、量均匀分布的球体间的引力；3）一质量均匀分布的球体和一质点间的引力；4）r=0或趋近于0时，不适用。注意：式中的r，1)对于相距很远可以看作质点的物体，就是指两个质点的距离；2)对于均匀球体，指的是两球心间的距离；3)对于一均匀球体和一质点，指的是质点和球心间的距离。二、万有引力定律第十三页，共25页。100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出G值的测量：卡文迪许扭秤实验三、引力常量的测量第一个能称出地球质量的人第十四页，共25页。扭秤装置T形架金属丝平面镜光源刻度尺第十五页，共25页。扭秤实验的测量结果2211/1067.6kgmNG万有引力常量：卡文迪许扭秤实验的意义：证明了万有引力的存在，

7、并测得引力常量G,使万有引力定律进入了真正实用的时代；(2)开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广第十六页，共25页。(1)重力产生原因：是由于地球对物体的吸引而产生的。OF向mgF地球上物体的向心力F向=m2r是引力F的一个分力引力F的另一个分力就是通常所说的重力mg(2)重力随纬度的变化情况：重力会随着纬度的增加而增大，赤道上的物体移到两极时，重力增加约千分之五.在粗略的计算中,020M mm gGR(3)重力随高度的变化情况:质量为m的物体，位于高度h处引力为2()MmFGRh当h增大时,引力减小,重力也跟着减小.四第十七页，共25页。【随堂练习】1.对于万有引力的表达式，下列

8、说法正确的是（）A公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大CM与m受到的引力总是大小相等的，与M、m是否相等无关 DM与m受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 AC第十八页，共25页。是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。1）可视为质点的两物体间的引力；(2)重力随纬度的变化情况：是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？C地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力B万有引力定律是牛

9、顿在总结前人研究的基础上发现的5 m 时之间的万有引力约有多大？我们的思想还可以更加解放！G值的测量：卡文迪许扭秤实验万 有 引 力 定 律公式中的r应为球心之间的距离例题2：那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的质量为M=2.卡文迪许扭秤实验的意义：在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作用到月球上？火星的质量和半径分别约为地球的0.(3)独立性:两物体间的引力，只与它们的质量及距离有关，不管它们之间是否还有其它作用力地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（）在地面上的任何位置，物体向心加速度

10、的大小都相等，方向都指向地心(2)重力随纬度的变化情况：C地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力证明了万有引力的存在，并测得引力常量G,使万有引力定律进入了真正实用的时代；51022 N 非常大，能够拉断直径为 9000 km 的钢柱2）两质量均匀分布的球体间的引力；51022 N 非常大，能够拉断直径为 9000 km 的钢柱1）可视为质点的两物体间的引力；A物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力二、万有引力定律地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（）证明了万有引力的存在，并测得引力常量G,使万有引力定律进入了真正实用的时

11、代；4、对万有引力定律的理解：C地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。2)对于均匀球体，指的是两球心间的距离；数据表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力，真的遵从相同的规律！月球轨道半径：r60R=3.(2)重力随纬度的变化情况：卡文迪许扭秤实验的意义：地表重力加速度：g=9.月球周期：T=27.2）两质量均匀分布的球体间的引力；二、万有引力定律证明了万有引力的存在，并测得引力常量G,使万有引力定律进入了真正实用的时代；对于万有引力的表达式，下列说法正确的是（）A公式中G为引力常量，

12、它是由实验测得的，而不是人为规定的B当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大CM与m受到的引力总是大小相等的，与M、m是否相等无关 DM与m受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力2、如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为()r1rr2122Am mGr、12212C()m mGrr+、12212D ()m mGrrr+、1221B m mGr、D公式中的r应为球心之间的距离第十九页，共25页。3.地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个物体，下列说法正确的是（物体，

13、下列说法正确的是（）A.物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向物体的重力并不等于它随地球自转所需要的向心力心力B.在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都在地面上的任何位置，物体向心加速度的大小都相等，方向都指向地心相等，方向都指向地心C.在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都在地面上的任何位置，物体向心加速度的方向都垂直指向地球的自转轴垂直指向地球的自转轴D.物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的物体随地球自转的向心加速度随着地球纬度的减小而增大减小而增大ACD第二十页，共25页。4.火星的质量和半径分别约为地球的火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍倍和和0.5倍，倍，地球表面的

14、重力加速度为地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加，则火星表面的重力加速度约为（速度约为（）A0.2g B0.4g C2.5g D5gB第二十一页，共25页。5、关于万有引力的说法，正确的有()A物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力 B万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的 C地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力 D 中的G是一个比例常数，是没有单位的221rmmGF BC万有引力具有相互性G的单位是22/kgmN 第二十二页，共25页。如下图所示，在半径R20cm、质量M168kg的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为铜球半径的一半，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量m1kg、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是d2m，试求它们之间的相互吸引力例题分析F1FF22.41109N第二十三页，共25页。课堂小结 猜想验证得出结论月地检验，万有引力定律，万有引力常量第二十四页，共25页。第二十五页，共25页。