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1、第三章 万有引力定律及其应用第一节节 万有引力定律第三章 万有引力定律及其应用学习习目标标1.了解地心说说和日心说说的内容2知道开普勒行星运动动定律3了解万有引力定律的发现过发现过 程4理解万有引力定律的内容、公式并能解答有关问题问题 第三章 万有引力定律及其应用一、天体究竟做怎样样的运动动1地心说说_是宇宙的中心，是静止不动动的，太阳、月亮以及其他行星都绕绕_运动动地心说说的代表人物是_2日心说说_是宇宙的中心，是静止不动动的，地球和其他行星都绕绕_运动动日心说说的代表人物是_地球地球托勒密太阳太阳哥白尼3行星的运动规动规 律(1)开普勒第一定律(又叫椭圆轨椭圆轨 道定律)所有的行星围绕围绕
2、 太阳运动动的轨轨道都是_，太阳位于所有_的一个焦点上，如图图甲所示甲 乙椭圆椭圆椭圆椭圆面积积平方 立方想一想 1.行星绕绕太阳在椭圆轨椭圆轨 道上运行，行星距太阳较较近处处与距太阳较远处较远处 相比较较，运动动速率何处较处较 大？提示：由开普勒第二定律可知,距太阳较较近处处运动动速率较较大.二、苹果落地的思考：万有引力定律的发现发现1万有引力的发现发现在前人研究的基础础上，经过经过 一系列想象、假设设、理想实验实验、类类比、归纳归纳 ，_终终于发现发现 了万有引力，并经经严严密的推理运算和实实践检验检验 ，提出了万有引力定律牛顿顿互相吸引 连线连线 正比反比6.671011Nm2/kg2(
3、3)公式的适用条件公式中的r对对于可看做质质点的物体而言指的就是两质质点间间的距离；对对于一般物体而言，r应为应为 两个物体的重心间间的距离，如质质量分布均匀的球体，r应为应为 _的距离两球心之间间想一想 2.设设想把质质量为为m的物体放到地球的中心，地球质质量为为M，半径为为R,则则物体与地球间间的万有引力是无穷穷大吗吗？对对开普勒行星运动规动规 律的理解1. 从空间间分布认识认识 ：行星的轨轨道都是椭圆椭圆 ，所有椭圆椭圆 有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上因此第一定律又叫椭圆椭圆轨轨道定律，如图图所示意义义：第一定律告诉诉我们们，尽管各行星的轨轨道大小不同，但它们们的共同规规律是：所有行
4、星都沿椭圆轨椭圆轨 道绕绕太阳运动动，太阳则则位于所有椭圆椭圆 的一个公共焦点上否定了行星圆圆形轨轨道的说说法，建立了正确的轨轨道理论论，给给出了太阳准确的位置2从速度大小认识认识 ：行星靠近太阳时时速度增大，远远离太阳时时速度减小近日点速度最大，远远日点速度最小因此第二定律又叫面积积定律，如图图所示BC审题审题 指导导 正确理解开普勒行星运动动定律是解决此类问题类问题的关键键解析 题后反思1(双选选)(2014汕尾高一检测检测 )关于行星绕绕太阳运动动，下列说说法正确的是( )A行星在椭圆轨椭圆轨 道上绕绕太阳运动动的过过程中，其速度与行星和太阳之间间的距离有关，距离小时时速度小，距离大时时
5、速度大B所有行星在椭圆轨椭圆轨 道上绕绕太阳运动动，太阳在椭圆轨椭圆轨 道的一个焦点上C所有行星绕绕太阳运动动的周期都是相等的D行星之所以在椭圆轨椭圆轨 道上绕绕太阳运动动，是由于太阳对对行星的引力作用BD解析：由开普勒第一定律知所有行星绕绕太阳运动动的轨轨道都是椭圆椭圆 ，太阳处处在椭圆椭圆 的一个焦点上，B正确；由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时时速度大，距离大时时速度小，A错误错误 ；由开普勒第三定律知所有行星的半长轴长轴 的三次方跟它的公转转周期的二次方的比值值都相等，C错误错误 ；行星绕绕太阳做曲线线运动动，说说明行星的合力不为为零，而行星仅仅受太阳的引力作用，故D正确对对万有引力
6、定律的理解一个均匀球体与球外一个质质点之间间的万有引力也可用此定律来计计算，其中r为为球心到质质点间间的距离两个物体间间的距离远远远远 大于物体本身的大小时时，定律也近似适用，其中r为为两物体质质心间间的距离2万有引力定律的“四性”性质质解释释普遍性相互性宏观观性特殊性万有引力不仅仅存在于天体间间，任何客观观存在的有 质质量的物体之间间都存在着这这种相互吸引的力两个物体相互作用的引力是一对对作用力和反作用 力，它们们之间间的关系遵循牛顿顿第三定律，即大小 相等，方向相反，作用在同一直线线上通常情况下，万有引力非常小，只有在质质量巨大 的天体间间或天体与天体附近的物体间间，它的存在 才有实际实际
7、 的物理意义义两物体间间的万有引力与它们们本身的质质量有关，与 它们间们间 的距离有关，而与所在空间间的性质质无关， 也与周围围的其他物体无关特别别提醒：(1)任何物体间间的万有引力都是同种性质质的力(2)当两物体间间的距离趋趋近于零时时，万有引力仍然存在，只是公式不再适用思路点拨拨 在求质质量分布均匀的两球体(如两个天体)间间的万有引力时时，公式中的r为为两球心间间的距离D规律方法AC解析：引力常数G是由英国物理学家卡文迪许许运用扭秤实验实验测测定出来的，所以A正确；当两物体间间的距离r趋趋于零时时，已不再满满足万有引力定律，不能通过过公式分析，其间间的万有引力为为有限值值，B错误错误 ；两
8、个物体之间间的万有引力是一对对作用力与反作用力，它们总们总 是大小相等、方向相反，分别别作用在两个物体上，不是平衡力，故C正确、D错误错误 万有引力与重力的关系D3(单选单选 )关于重力和万有引力的关系，下列说说法错误错误 的是( )A地面附近物体所受到的重力就是万有引力B重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产产生的C.在不太精确的计计算中,可以近似认为认为 其重力等于万有引力D严严格说说来重力并不等于万有引力，除两极处处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处处的重力都略小于万有引力A解析：万有引力是由于物体具有质质量而在物体之间产间产 生的一种相互作用任何两个物体之间间都存在这这种吸引作
9、用物体之间间的这这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间间，称为为万有引力重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产产生的，重力只是万有引力的一个分力，故A错误错误 重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产产生的，故B正确在不太精确的计计算中，可以近似认为认为 物体的重力等于万有引力，故C正确严严格来说说重力并不等于万有引力，除两极处处物体的重力等于万有引力外，在地球其他各处处的重力都略小于万有引力，故D正确故A符合题题意审题审题 指导导 仔细观细观 察球体挖去部分及完整球体的形状特点,可知，完整部分与质质点m以及挖去部分与质质点m间间万有引力均可用公式计计算，由此联联想到利用填补补的方式先将剩余部分还还原为为完整体，计计算出万有引力，然后计计算出割去部分与质质点m间间的万有引力，两者之差即为为所求
