2017-2018学年高中物理第6章万有引力与航天第3节万有引力定律课件新人教版必修2 .ppt

第3节万有引力定律 一 月 地检验阅读教材第39 40页 月 地检验 部分 知道计算结果与预期结果相符合这一检验的过程 1 猜想 维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力 同样遵从 的规律 平方反比 2 推理 根据牛顿第二定律 物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的 3 结论 自由落体加速度和月球的向心加速度与我们的预期符合得很好 这表明 地面物体所受的地球的引力 月球所受地球的引力 与太阳 行星间的引力遵从 的规律 相同 思维拓展月球受到地球的引力作用 但没有被吸到地球表面上 是因为月球受力平衡吗 图1 答案不是 是因为地球对月球的引力提供了月球绕地球运动的向心力 使月球做匀速圆周运动 二 万有引力定律阅读教材第40 41页 万有引力定律 和 引力常量 部分 知道万有引力定律的内容及表达式 了解引力常量的测定 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 上 引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 与它们之间距离r的二次方成 连线 正比 反比 2 表达式 F 3 引力常量G 由英国物理学家卡文迪许测量得出 常取G N m2 kg2 6 67 10 11 思维拓展天体是有质量的 人是有质量的 地球上的其他物体也是有质量的 请思考 图2 1 任意两个物体之间都存在万有引力吗 两个物体之间的距离r 指物体哪两部分间的距离 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 1 都存在质心间距离 2 相等 要点归纳 万有引力定律的理解 1 两质量分布均匀的球体间的万有引力 可用公式计算 此时r是两个球体球心的距离 2 个质量分布均匀球体与球外一个质点间的万有引力 可用公式计算 r为球心到质点间的距离 3 两个物体间的距离远大于物体本身的大小时 公式也适用 2 万有引力的 四性 精典示例 例1 多选 对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式F G 下列说法正确的是 A 公式中的G是引力常量 它是由实验得出的 而不是人为规定的B 当两个物体间的距离r趋于零时 万有引力趋于无穷大C m1和m2所受引力大小总是相等的D 两个物体间的引力总是大小相等 方向相反的 是一对平衡力 答案AC 针对训练1 多选 要使两物体间的万有引力减小到原来的 下列办法可以采用的是 A 使两物体的质量各减小一半 距离不变B 使其中一个物体的质量减小到原来的 距离不变C 使两物体间的距离增大为原来的2倍 质量不变D 使两物体间的距离和质量都减小为原来的 答案ABC 要点归纳 万有引力与重力的关系 1 地球表面上的重力与万有引力的关系如图3所示 设地球的质量为M 半径为R A处物体的质量为m 则物体受到地球的吸引力为F 方向指向地心O 由万有引力公式得F G 图中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力 F2就是物体的重力mg 故一般情况mg G 图3 2 重力与纬度的关系 3 重力 重力加速度与高度的关系 精典示例 例2 地球表面重力加速度为g 忽略地球自转的影响 在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍 已知地球半径为R 针对训练2 2017 佳木斯高一检测 某行星的质量与地球的质量比为a 半径比为b 则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为 答案B 1 物理学史的考查 2017 南宁高一检测 多选 2015年的诺贝尔物理学奖授予了日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟 麦克唐纳 以表彰他们在科学实验中所做出的贡献 在力学理论建立的过程中 有许多伟大的科学家做出了贡献 关于科学家和他们的贡献 下列说法正确的是 A 伽利略发现了行星运动的规律B 卡文迪许通过实验测出了引力常量C 牛顿最早指出了力不是维持物体运动状态的原因D 笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献 解析开普勒发现了行星运动的规律 A错误 卡文迪许测出了引力常量 B正确 伽利略最早指出了力不是维持物体运动状态的原因 C错误 笛卡儿提出了如果运动中的物体没有受到力的作用 将以同一速度沿同一直线运动 既不停下来也不偏离原来的方向 D正确 答案BD 2 对月一地检验的理解 牛顿得出万有引力定律之前进行的月 地检验是检验下列哪两个力属于同一性质力 A 太阳对地球的引力和太阳对其他行星的引力B 地球对太阳的引力和地球对月球的引力C 地球对其表面物体的引力和月球对表面物体的引力D 地球对月球的引力和地球对表面物体的引力 解析月 地检验是判断地球对月球的引力与地球对表面物体的引力是否为同一性质力 故选D 答案D 3 对万有引力定律的应用 航天员王亚平在 天宫一号 飞船内进行了我国首次太空授课 演示了一些完全失重状态下的物理现象 若飞船质量为m 距地面高度为h 地球质量为M 半径为R 引力常量为G 则飞船所在处的重力加速度大小为 答案B 4 重力与高度的关系 2017 临沂高一检测 地球半径为R 地球表面的重力加速度为g 若高空中某处的重力加速度为g 则该处距地球表面的高度为 答案A 5 万有引力定律的应用 如图4所示 阴影区域是质量为M 半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分 所挖去的小圆球的球心O 和大球体球心O的距离是 求球体的剩余部分对球体外离球心O距离为2R 质量为m的质点P的引力 P在两球心OO 连线的延长线上 图4