1、高一物理备课组高一物理备课组2万有引力定律学习目标学习目标1.知道太阳对行星的引力提供了行星做圆周运动的向心力，能利用开普勒第三定律、牛顿运动定律推导出太阳与行星之间引力的表达式.2.了解月地检验的内容和作用.3.理解万有引力定律内容、含义及适用条件.4.认识引力常量测定的重要意义，能应用万有引力定律解决实际问题.课前预习01行星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动.设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r.天文观测测得行星公转周期为T，则行星与太阳间的引力一月地检验二2.验证：(1)苹果自由落体加速度a苹g9.8 m/s2.(2)月球中心距地球中心的距离r3.8108 m.月球公转周期T2
2、7.3 d2.36106 s3.结论：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，遵从 的规律.2.71032.8104相同1.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 ，引力的大小与物体的 成正比，与它们之间 成反比.2.表达式：，其中G叫作引力常量.万有引力定律三连线上质量m1和m2的乘积距离r的二次方7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但没有测出引力常量G.英国物
3、理学家 通过实验推算出引力常量G的值.通常情况下取G_ Nm2/kg2.引力常量四卡文迪什6.6710117.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)即学即用1.判断下列说法的正误.(1)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间.()(2)牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量.()(3)质量一定的两个物体，若距离无限小，它们间的万有引力趋于无限大.()(4)把物体放在地球中心处，物体受到的引力无穷大.()(5)由于太阳质量大，太阳对行星的引力大于行星对
4、太阳的引力.()7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)2.两个质量都是1 kg的物体(可看成质点)，相距1 m时，两物体间的万有引力F_ N，其中一个物体的重力F_ N，万有引力F与重力F的比值为_.(已知引力常量G6.671011 Nm2/kg2，取重力加速度g10 m/s2)6.671011106.6710127.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必
5、修第二册课件(共35张PPT)课堂探究027.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)对太阳与行星间引力的理解一导学探究1.是什么原因使行星绕太阳运动？答案太阳对行星的引力使行星绕太阳运动.2.在推导太阳与行星间的引力时，我们对行星的运动怎么简化处理的？用了哪些知识？答案将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动.在推导过程中，用到了向心力公式、开普勒第三定律及牛顿运动定律.7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2
6、 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)知识深化万有引力定律的得出过程7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)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
7、B、D.7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)万有引力定律二导学探究(1)通过月地检验结果表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律.一切物体都存在这样的引力，如图1，那么，为什么通常两个人(假设两人可看成质点，质量均为100 kg，相距1 m)间的万有引力我们却感受不到？图图17.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中
8、物理必修第二册课件(共35张PPT)(2)地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？答案相等.它们是一对相互作用力.7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)知识深化1.万有引力定律表达式：FG ，G6.671011 Nm2/kg2.2.万有引力定律公式适用的条件(1)两个质点间的相互作用.(2)一个均匀球体与球外一个质点间的相互作用，r为球心到质点的距离.(3)两个质量均匀的球体间的相互作用，r为两球心间的距离.7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2
9、019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)例2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解析任何两物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A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.7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【
10、新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)例3如图2所示，两球间的距离为r0.两球的质量分布均匀，质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为图图27.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)例4(2019江川二中高一期末)一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图3所示.已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d6r处有一质量为m2的质点，求：(1)
11、被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为多大？图图3解析被挖去的小球挖去前对m2的万有引力为7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)(2)剩余部分对m2的万有引力为多大？7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)重力和万有引力的关系三1.物体在地球表面上所受引力与重力的关系：除两极以外，地面上其他点的物体，都围绕地轴做圆周运动，这就
12、需要一个垂直于地轴的向心力.地球对物体引力的一个分力F提供向心力，另一个分力为重力G，如图4所示.图图4(2)当物体在赤道上时：Fm2R最大，此时重力最小7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)(3)从赤道到两极：随着纬度增加，向心力Fm2R减小，F与F引夹角增大，所以重力G在增大，重力加速度增大.因为F、F引、G不在一条直线上，重力G与万有引力F引方向有偏差，重力大小mgG .2.重力与高度的关系若距离地面的高度为h，则mgG (R为地球半径，g为离地面h高
13、度处的重力加速度).在同一纬度，距地面越高，重力加速度越小.3.特别说明(1)重力是物体由于地球吸引产生的，但重力并不是地球对物体的引力.(2)在忽略地球自转的情况下，认为mgG .7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)例5(多选)万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物体运动规
14、律具有的内在一致性统一起来.用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的质量为m的小物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同的结果.已知地球质量为M，引力常量为G.将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体.下列说法正确的是7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版
15、（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)(1)在火星表面上受到的重力是多少？答案222.2 N7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)(2)若宇航员在地球表面能跳1.5 m高，那他在火星表面能跳多高？答案3.375 m当堂达标037.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019
16、）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)1.(对万有引力定律的理解)(2019武威第十八中学高一期末)对于万有引力定律的表达式FG ，下列说法正确的是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，万有引力趋于无穷大C.对于m1与m2间的万有引力，质量大的受到的引力大D.m1与m2受到的引力是一对平衡力1234解析万有引力定律的表达式FG ，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，选项A正确；1234当r趋近于零时，万有引力定律表达式不再适用，选项B错误；m1与m2间的万有引力是相互作用力，两物体受到的万有引力是等大反向的，选项C错误；m1与m2
17、受到的引力是一对相互作用力，因作用在两个物体上，故不是平衡力，选项D错误.7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)2.(月地检验)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证12347.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)7.2 万有引力定律【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件(共35张PPT)3.(万有引力定律的简单应用)两个完全相同的实心均质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F.若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则两个大铁球之间的万有引力为A.2F B.4FC.8F D.16F12344.(重力加速度的计算)据报道，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，设其质量为地球质量的k倍，其半径为地球半径的p倍，由此可推知该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为1234
