《高中物理第5章第1节万有引力定律及引力常量的测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第5章第1节万有引力定律及引力常量的测定（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 5 章考向一理解 教材 新知第 1 节节把握 热热点 考向应应用创创 新演练练考向二知识识点一知识识点二随堂基础础巩固课时课时 跟踪训练训练知识识点三知识识点四返回返回返回返回返回焦点行星运行的规律相等1开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个 上。2开普勒第二定律太阳与任何一个行星的连线(矢径)在 的时间内扫过的面积相等。3开普勒第三定律行星绕太阳运行轨道 的立方与其 的平方成正比，即 k。 半长轴r公转周期T返回返回返回1关于行星的运动，下列说法中正确的是 ( )A行星轨道的半长轴越大，自转周期就越长B行星轨道的半长轴越大，公转周期就越长C水星的半长轴最小，公
2、转周期最长D以上说法都不正确答案：B返回万有引力定律1内容 自然界中任何两个物体都是 的，引力的方向沿两物体的 ，引力的大小F与这两个物体 的乘积m1m2 成正比，与这两个物体间 的平方成反比。2公式F ，其中质量的单位为kg，距离的单位为 m, 力的单位为 N，G是比例系数，叫引力常量。通常取G。相互吸引连线质量距离r6.671011m3/(kgs2)返回3公式适用条件适用于两个 间的相互作用。4“月地”检验证明了地球与物体间的引力和天体间的引力具有，遵循 。质点相同性质同样的规律返回1万有引力的“四性”四性内 容普遍性万有引力不仅仅存在于太阳与行星、地球与月球之间间，宇 宙间间任何两个有质
3、质量的物体之间间都存在着这这种相互吸引 的力相互性两个有质质量的物体之间间的万有引力是一对对作用力和反作 用力，根据牛顿顿第三定律，总总是满满足大小相等，方向相 反，分别别作用在两个物体上宏观观性地面上的一般物体之间间的万有引力比较较小，与其他力比 较较可忽略不计计，但在质质量巨大的天体之间间，或天体与其 附近的物体之间间，万有引力起着决定性作用特殊性两个物体之间间的万有引力只与它们们本身的质质量和它们间们间 的距离有关，而与所在空间间的性质质无关，也与周围围是否 存在其他物体无关返回返回2两个质量大小相等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
4、一起，则它们之间的万有引力为 ( )AF/4 B4FC8F D16F返回答案： D返回万有引力与重力的关系图511返回返回返回返回答案： D返回1.卡文迪许实验引力常量的测定及其意义实验实验 示意图图主要 材料作用及 目的原理金属丝丝扭转转由于引力微小，不适于观观察金属丝丝 微小的拉伸形变变，而选选用扭转转形 变变T形架 4个球放大对对 称平衡T形架保持金属丝竖丝竖 直不偏，引力 矩在同一水平面上，便于计计算。4 个球有2个力矩，既对对称平衡，又 使力矩放大2倍。若用L形架和2个 球则则不能起到上面的一些作用 光源标标 尺平面 镜镜放大当金属丝丝扭转转角，平面镜镜扭转转 角，反射光线转过线转过
5、 2角，起到第2 次放大作用返回2引力常量测定的意义(1)卡文迪许通过改变质量和距离，证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性。(2)第一次测出了引力常量，使万有引力定律能进行定量计算，显示出真正的实用价值。(3)标志着力学实验精密程度的提高，开创了测量弱力的新时代。(4)引力常量G的测出也表明：任何规律的发现都是经过理论上的推理和实验上的反复验证才能完成。返回4关于引力常量G，下列说法中正确的是( )AG值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值B引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物 体间距离的平方成正比C引力常量G的物理意义是：两个质量都是1 kg的物体相距1 m时的相互吸引力
6、为1 ND引力常量G是不变的，其值的大小与单位制的选择无关返回解析：利用G值和万有引力定律不但能“称”出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故A正确。引力常量G是一个普遍适用的常量，通常取G6.671011 m3/(kgs2)，而与物体的质量及距离无关，故B错误。它的物理意义就是：两个质量都是1 kg的物体相距1 m时的万有引力为6.671011 N，故C错误。它的大小与所选的单位有关，故D错误。答案：A返回返回例1 一个质量为M的匀质实心球，半径为R。如果从此球上挖去一个直径为R的小球，放在与该球相距为d的地方。求下列两种情况下，两球之间引力的大小。(1)如图512甲
7、所示，从球的正中心挖去。(2)如图512乙所示，从与球面相切处挖去。万有引力的计算图512返回思路点拨 解此题要注意两点：(1)甲图中挖去后，空心球质量分布对称。(2)乙图中挖去后，质量分布不均，要用割补法。返回返回借题发挥当研究物体不能看成质点时，可以把物体假想分割成无数个质点，求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力，然后求合力。应注意，所“割”或所“补”的物体应是质量分布均匀的物体，否则其质心位置不在其几何中心。返回上例题中，在什么情况下，两种计算结果相同？答案：dR返回估算天体质量(密度)例2为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M。已知地球半径R6.4106 m，地
8、球质量m61024 kg，日地中心的距离r1.51011 m，地球表面处的重力加速度g10 m/s2,1年约为3.2107 s，试估算目前太阳的质量M(保留一位有效数字，引力常量未知)。思路点拨 解答本题可按以下流程分析：返回答案 21030 kg返回返回天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍。已知某一卫星绕地球做圆周运动的周期约为1.4 h，半径约为地球半径，引力常量G6.671011 m3/(kgs2)，由此估算该行星的平均密度约为 ( )A1.8103 kg/m3 B5.6103 kg/m3C1.1104 kg/m3 D3.0104 kg/m3返回返回答案：D返回返回点击击下图进图进 入“随堂基础础巩固”返回点击击下图进图进 入“课时课时 跟踪训练训练 ”
