《2013-2014学年高中物理人教版必修二同步辅导与检测课件：6.3 万有引力定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013-2014学年高中物理人教版必修二同步辅导与检测课件：6.3 万有引力定律（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 金品质高追求 我们让你更放心 ！物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 第三节 万有引力定律金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 为什么云层中的雨滴最终要落回地面？为什 么向上抛出的物体要回到手中？为什么用力跳起 ，也只能达到有限的高度？被誉为世界“跳高之 王”的古巴著名男子跳高运动员哈维尔索托马约 尔也仅仅创造了2.45米的跳高世界纪录这些司 空见惯的现象，是否引起你的思索？ 熟透的苹果落到地上，为什么没有向天上飞？天上的月亮 为什么不会落到地面上？这些不起眼的现象点燃了牛顿思维的 火花，最终发现了对人类具有划时代意义的
2、万有引力定律，奠 定了天体动力学的基础金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 1了解万有引力定律得出的思路和过程2理解万有引力定律的含义并掌握用万有引力定律计算 引力的方法 3掌握引力常量G的测量及物理意义金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 课前预习 一、月地检验1检验目的：月地间的引力与物体和地球间的引力是否 为同一种性质的力，是否遵从“_”的规律2检验方法：由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，则在月球轨道上的物体受到的引力是它在地球表面的引力的 根据_，物体在月球轨道上运动的加速度
3、应该 是它在地球表面附近下落时的加速度的 根据已知r月，T 月，地球表面的重力加速度g.计算对比两个加速度，分析验证两个力是否为同一性质力平方反比牛顿第二定律_金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 3结论：地面物体受地球的引力，月球所受地球的引力 ，太阳与行星的引力，遵从_的规律二、万有引力定律 1内容自然界中_都相互吸引，引力的大小F与物体 的质量m1和m2的_成正比，与它们之间距离r的 _成反比2公式：F .式中质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N.G 是比例系数，叫做引力常量，G_Nm2/kg2.相同任何两个物体 乘积 平方
4、_6.671011金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 3引力常量万有引力定律公式FG 中的G为引力常量，它是一个与任何物体的性质都无关的普适常量，由英国物理学家 _利用扭秤测定出来卡文迪许金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 怎样理解万有引力定律？1万有引力定律的几个特性.四性内容 普遍 性万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的 有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力 相互 性两个物体间相互作用的引力是一对作用力与反 作用力，它们大小相等、方向相反、分别作用在两 个物体上金品质高追
5、求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 2.适用条件：万有引力公式适用于计算质点间相互作用的 引力的大小，r为两质点间的距离，常见情况如下：(1)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，其中r是两球 心间的距离宏观 性在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大 的星球间，或天体与天体附近的物体间，它的存在 才有实际的物理意义在微观世界里，粒子间的万 有引力可以忽略不计特殊 性两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间 的距离有关，而与所在空间的性质无关，也与周围 有无其他物体无关金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教
6、版配人教版) ) (2)一个均匀球体与球外一个质点之间的万有引力，其中r为球心到质点间的距离(3)两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，其中r为两物体质心间的距离 名师提示：物理公式与数学方程不是一回事，物理公式必 须考虑成立条件和物理意义，如FG 中，当r0时，从数学上看F，从物理角度看两物体间距离非常小时，不能被看成质点，公式不成立 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 尝试应用1对于万有引力定律的表达式FG ，下列说法正确 的是( )A只要m1和m2是球体，就可用上式求解万有引力B当r趋于零时，万有引力趋于无限大C两物体间的引力总
7、是大小相等的，而与m1、m2是否相 等无关 D两物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平 衡力C金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 重力和万有引力有什么区别和联系？1在地面附近(1)如图所示，处于地面上的物体m，由于地 球的自转，物体将绕地轴OO做匀速圆周运动，则 万有引力的一个分力提供物体做匀速圆周运动的 向心力m2r，它的另一个分力就是物体的重力mg. 因此mg不等于万有引力只有在南北两极点， 由于物体并不随地球自转，重力才与万有引力相等(2)重力方向除在两极和赤道之外均不指向地心，即处于地 面上的物体，其万有引力是物体随地球做匀
8、速圆周运动的向心 力和重力的合力金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) (3)由于向心力F向m2r很小，因此在一般的计算中，可认为万有引力等于重力，即 G mg. 2绕地球做圆周运动此时物体不再绕地轴做圆周运动，而是绕 地心做圆周运动物体只受一个力的作用，即万有引力，如 图所示，也就是重力，故该情况下万有引力完 全等于重力(包括大小和方向)，即G mg. 3不同位置处的重力加速度(1)物体在地球上不同纬度处随地球自转所需向心力大小不 同，故同一物体在地球上不同纬度处重力大小不同，重力随纬 度的增大而增大金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理
9、物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 尝试应用2假如地球自转速度增大，关于物体重力，下列说法正 确的是( ) A放在赤道上的物体的万有引力变小 B放在两极上的物体的重力不变 C放在赤道上的物体的重力减小 D放在两极上的物体的重力增加 解析：地球自转角速度增大，地球上的物体受到的万有引 力不变，A错误；在两极，物体受到的万有引力等于其重力， 则其重力不变，B正确，D错误；放在赤道上的物体，F引G m2
10、R，由于增大，而万有引力不变，则G减小，C正确 答案：BC金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 万有引力公式的应用已知地球的赤道半径rE6.37103 km，地球的质量 mE5.977 1024 kg.设地球为均匀球体，试求：(1)若两个质量都为1 kg的均匀球体相距1 m，求它们之间 的引力； (2)质量为1 kg的物体在地面上受地球的引力为多大？解析：(1)由万有引力公式可得两个球体之间的引力为金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) (2)将地球近似视为一均匀球体，便可将地球当做一质量
11、集 中于地心的质点；而地面上物体大小与它到地心的距离(地球半 径rE)相比甚小，也可视为质点因此，可利用万有引力公式求 得地面上的物体受到地球的引力为答案：(1)6.671011 N (2)9.8 N名师归纳：准确理解万有引力定律公式中各量的意义是解 决此类题的关键金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 变式应用两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之 间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大 铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为( )A2F B4F C8F D16FD金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2
12、( (配人教版配人教版) ) 万有引力与重力的关系火星的质量和半径分别约为地球的 和 ，地球表 面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为( )A0.2g B0.4g C2.5g D5g金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 答案：B名师归纳：(1)质量是物体本身的一种属性，它不随物体位 置的变化而变化 (2)火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度不同， 故物体在火星表面的重力与在地球表面的重力不同 (3)根据地球表面的重力加速度的表达式及火星表面的重力 加速度的表达式，求出火星表面的重力加速度金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理
13、物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 变式应用2(2012年新课标)假设地球是一半径为R、质量分布均匀 的球体一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体 的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )A金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 基础练1关于万有引力定律的适用范围，下列说法正确的是( ) A只适用于天体，不适用于地面物体 B只适用于质点，不适用于实际物体 C只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体 D适用于自然界中任意两个物体之间解析：万有引力定律是一个普遍适用的规律，它适用于任 何物体之间的相互作用，
14、只是在计算引力大小时，两者间距应 为质点间的距离，选项D正确答案：D金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 2月地检验的结果说明( )A地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同 一种性质的力 B地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是 同一种类型的力 C地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即 GmgD月球所受地球的引力除与月球质量有关外，还与地球 质量有关金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 解析：通过完全独立的途径得出相同的结果，证 明地球表面上的物体所受地球的引力和星球之间的引 力是同一种性质的力答案：A金品质高追求 我们让你更放心！ 返回物理物理 必修必修2 2 ( (配人教版配人教版) ) 3下面关于万有引力的说法中正确的是( )A万有引力是普遍存在于宇宙中所有有质量的物体之间的相互作用力B重力和万有引力是两种不同性质的力C当两物体间有另一质量较大的物体存
