高中物理第五章万有引力定律及其应用5.1万有引力定律及引力常量的测定1鲁科版2讲解
高中物理第五章5.1万有引力定律及引力常量的测定说课稿鲁科版必修2
万有引力定律及引力常量的测定今天我说课的题目高中物理必修2第五章第一节《万有引力定律及引力常量的测定》。
下面我就教材分析、教学方法与手段、学法指导、教学程序作一简单介绍。
第一、说教材分析1、地位和作用本节作为圆周运动的一个应用实例，是对第四章《匀速圆周运动》所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深，通过万有引力定律把地面上的物体运动和天体运动统一起来，为人类认识宇宙、发展航天事业奠定了基础，本节在本册中起着承上启下的作用，同时也是高考重点考查内容。
2、教学目标根据本课教材内容和课标要求，确定目标为：（1）知识与能力：了解开普勒三定律及万有引力定律内容，理解卡文迪许关于引力常量测定的扭秤实验方法；运用万有引力定律解决实际问题。
（2）过程与方法本课内容相对集中，学生已有一定的知识基础，故采取接受性与研究性学习相结合的方式。
借助多媒体课件展示flash图片，充分利用小组合作探究，培养学生自主、合作的团队精神。
（3）情感态度与价值观通过万有引力定律的发现过程，使学生体会到科学探索过程的曲折与艰辛，充分认识到科学研究方法对人类认识自然的重要作用。
3、重点、难点重点：开普勒三定律及万有引力定律的理解。
依据：课标要求及万有引力定律在物理学中的重要地位。
难点：开普勒三定律及万有引力定律的应用。
依据：高一学生在学习过程中动手能力比较欠缺，加之缺乏一定的数学推理能力，很难利用已有的知识应用于实际生活，所以把它定做难点，讲授过程中重点讲解。
第二、说教学方法与手段本课的叙述性、理论性较强，学生参与性、操作性较弱。
故采用情境设置法、问题教学法、讨论教学法、自主阅读和合作探究法、比较法等多种教学方法。
此种方法适应高一学生思维活跃、想象力丰富、求知欲旺盛的特点。
同时借助多媒体课件直观性强、课堂容量大的优势，便于学生接受。
总之，本课教学以科学资料为基础，以问题为载体，以情境为主线，以多媒体辅助为手段，使每一个学生都经历一个获取知识、使用知识、完善情感、升华人格的自主学习过程。
高中物理 5.1 万有引力定律及引力常量的测定课件 鲁科
第1节 万有引力定律及引力常量的测定
学习目标
1．知道开普勒三定律的内容 2．知道万有引力定律的内容、表达式及适用条件 3．了解引力常量G，并掌握测定方法及意义． 4．会应用开普勒定律和万有引力定律解决简单问题．
基础导学
一、行星的运动规律 1．开普勒三定律 (1)开普勒第一定律：所有行星绕太阳运行的轨道都是_椭__圆__，太阳位于椭圆 的一个_焦__点__上． (2)开普勒第二定律：太阳与任何一个行星的连线在_相__等__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_半__长__轴__的立方与其_公__转__周__期__的 平方成正比，即Tr32＝k. 2．偏心率：当 e＝_0_._3_时，椭圆接近于圆．
解析： 引力常量G的值是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的 “精密”扭秤实验测定出来的，所以选项A正确；万有引力定律的表达式只 适用两质点之间，当r趋近于零时，公式已不适用，故选项B错误；两个物 体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相 反、作用在一条直线上，分别作用在两个物体上，所以选项C正确，D错 误．
3．推导：万有引力提供向心力，F＝m14Tπ22r，又圆周运动的 T 和 v 的关系： v＝2Tπr，所以 F＝4π2Tr32mr21，又开普勒第三定律，Tr32是常数，所以 F∝m1，F∝r12， 根据牛顿第三定律，知 F∝_m__2_(太阳质量)，故 F＝Gmr1m2 2.
4．“月—地”检验，证明了地球与物体间的引力与天体间的引力具有 __相__同__的__规__律____
二、万有引力定律 1 ． 内 容 ： 自 然 界 中 任 何 两 个 物 体 都 是 _相__互__吸__引__ 的 ， 引 力 的 方 向 沿 ___两__物__体__的__连__线_____，引力的大小 F 与这两个物体质量的乘积 m1m2 成_正__比__，与 这两个物体间距离 r 的平方成_反__比____ 2．表达式：F＝Gmr1m2 2. (1)当两物体相距很远时，可看成_质__点__，r 为两质点间的距离． (2)当两物体是_质__量__均__匀__的球体时，计算式中的 r 应为_两__球__心__间的距离．
高一物理§ 5.1万有引力定律及引力常量的测定鲁教版知识精讲
高一物理§ 5.1万有引力定律及引力常量的测定鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：§ 5.1万有引力定律及引力常量的测定二. 知识重点：1、了解开普勒天文三定律的内容，并能写出第三定律的代数式。
2、了解万有引力定律得出的思路和过程。
3、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
4、了解卡文迪许实验装置及其原理，知道引力常量的数值及其意义。
三. 知识难点：1、掌握天体运动的演变过程，熟记开普勒三定律。
2、能够推导万有引力定律，并用万有引力定律推导开普勒第三定律。
3、用万有引力定律进行计算。
4、万有引力与重力关系，重力加速度的计算（一）行星运动的规律1、地心说：认为地球是宇宙中心，任何星球都围绕地球旋转。
该学说最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。
尽管它把地球当作宇宙中心是错误的，然而它在特定的历史时期是有着重要的意义的。
2、日心说：认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动。
日心说最早于十六世纪，由波兰天文学家哥白尼提出。
哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，一年的周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。
日心说是天文学上的一次巨大革命。
但哥白尼的日心说也有缺点和错误，这就是：（1）太阳是宇宙的中心，实际上，太阳只是太阳系中的一个中心天体，不是宇宙的中心；（2）沿用了行星在圆形轨道做匀速圆周运动的旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，速度的大小也不是恒定的。
地心说和日心说的共同点：天体的运动都是匀速圆周运动。
3、冲破圆周运动的天体运动：最早由开普勒证实了天体不是在做匀速圆周运动。
他是在研究丹麦天文学家第谷（开普勒的老师）的资料时产生的研究动机，并进行多次尝试最终用椭圆轨道很好的拟合了行星运行轨迹。
4、开普勒天文三定律：（1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
（2）太阳与任何一个行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过的面积相等。
新鲁科版物理必修二5.1万有引力定律及引力常量的测定课件 (共31张PPT)
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
的二次方的比值都相等。
２、行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么运行周期T 的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，设T2/r3=k,则 常数k的大小( A )
A . 只与恒星的质量有关 B. 与恒星的质量及行星的的质量有关 C. 只与行星的质量有关 D. 与恒星的质量及行星的的速度有关
小结： R3/T2=k，无论是对于不同行星绕太阳转还是 对于不同卫星绕同一个行星转，都是合适的， 只是k值不同，k与行星或卫星无关，仅与中 心天体有关。
（三）开普勒三定律
1. 开普勒第一定律：
开普勒(1571-1630) 是德国近代著名的 天文学家、数学家 物理学家和哲学家
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，
太阳处在所有椭圆的一个焦点上。Biblioteka 行星太阳F
F
椭圆有两个焦点
2.开普勒第二定律：
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
S1
S2
S1= S2
代表人物： 亚里士多德；托勒密
“地心说”模型
托勒密
（二）日心说
哥白尼在16世纪提出 了日心说．
高一物理鲁科版必修2 第5章第1节 万有引力定律及引力常量的测定 课件(36张)
期T1＝6.39天.2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫
星，其中一颗的公转轨道半径r2＝48 000 km，则它的公转周
期T2最接近于( )
A．15天
B．25天
C．35天
D．45天
解析：选 B.根据开普勒第三定律得Tr3112＝Tr3222，所以 T2＝
r32 r31
T1≈25 天，选项 B 正确，选项 A、C、D 错误．
3．计算天体的密度 (1)若天体的半径为 R，则天体的密度 ρ＝43πMR3 将 M＝4GπT2r23代入上式得 ρ＝G3Tπ2rR3 3 当卫星环绕天体表面运动时，其轨道半径 r 等于天体半径 R， 则 ρ＝G3Tπ2. (2)已知天体表面上的重力加速度为 g，则
gR2 ρ＝43πMR3＝34πGR3＝4π3RgG.
4．“月—地”检验：证明了地球与物体间的引力与天体间 的引力具有__相__同__性__质__．
第5章 万有引力定律及其应用
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
[解析] 将挖去的小球填入空穴中，由 V＝43πR3 可知，大球的 质量为 8m，大球对 m2 的引力为 F1＝G8m6r·m22＝G2m9rm2 2 被挖去的小球对 m2 的引力为 F2＝Gm5mr22＝Gm25mr22 m2 所受剩余部分的引力为
F＝F1－F2＝4212m5mr22G.
[答案] 4212m5mr22G
(鲁科版)高中物理必修2课件 第5章 万有引力定律及其应用 5.1
物理 必修2
第5章
万有引力定律及其应用
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 综合应用 随堂演练 课时作业
1． 从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行， 两行星的轨道 均为椭圆，观察测量到它们的运转周期之比为 8∶1，则它们椭圆轨道的半长轴之 比为( ) B．4∶1 D．1∶4
A．2∶1 C．8∶1
m1m2 2．表达式：F＝G 2 . r
质点 ，r 为两质点间的距离． (1)当两物体相距很远时，可看成_____
质量均匀 的球体时，计算式中的 r 应为_______ 两球心 间的距离． (2)当两物体是_________
物理 必修2
第5章
万有引力定律及其应用
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 综合应用 随堂演练 课时作业
3．测中心天体质量．
物理 必修2
第5章
万有引力定律及其应用
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 综合应用 随堂演练 课时作业
万有引力定律指出，任何物体间都存在着引力，为什么当两个人靠 近时并没有吸引到一起？
【提示】 假设两个质量均为 50 kg 的人相距 1 m．他们之间的万有引力为： m1m2 － F＝G 2 ≈1.7×10 7 N r 该引力太小不可能将两个人吸引到一起．
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第5章
万有引力定律及其应用
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 综合应用 随堂演练 课时作业
名师指点
物理 必修2
第5章
万有引力定律及其应用
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 综合应用 随堂演练 课时作业
一、对开普勒第三定律的理解 R3 开普勒第三定律(又叫做周期定律)数学表达式为 2＝k，k 值的大小只与太阳 T 质量有关，与行星无关，该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体． R3 R3 地 木 R3 1． 各行星绕太阳运动都符合 2＝k.如地球和木星都绕太阳运动， 应有 2 ＝ 2 T T地 T木 ＝k，但其他恒星对应的 k 值各不相同，即 k 值是由中心星体决定的，与环绕星体 无关．
高中物理第5章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定鲁科鲁科高一物理
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[解析] 设想将被挖部分重新补回，则完整球体对质点 m 的 万有引力为 F1，可以看作是剩余部分对质点的万有引力 F 与被挖小球对质点的万有引力 F2 的合力，即 F1＝F＋F2 设被挖小球的质量为 M′，其球心到质点间的距离为 r′，由 题意知 M′＝M8 ， r′＝32R
12/10/2021
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一、行星运动的规律
定律
内容
所有行星绕太阳运动的
开普勒第一 轨道都是椭圆，
定律
太阳__(t_ài_yá_ng_)___位于椭圆的
一个焦点上
公式或图示
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定律
开普勒第 二定律
内容 太阳与任何一个行星的连 线(矢径)在相等的时间内 扫过的面相积等_(x_iā_ng_d_ěn_g)_
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[解析] 重力是物体受到的地球引力的一个分力，在不考虑 地球自转的影响时，物体所受到的重力才认为等于物体受 到的地球引力，而引力是与两物体位置有关的力，当物体 距地面越高时，所受的引力越小，因而物体的重力也应越 小，而并非是在不考虑物体随地球自转的影响时，重力就 是恒定的值了，选项 A、B 错误；随着纬度的升高，重力将 变大，选项 C 正确，D 错误． [答案] C
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命题视角 1 对开普勒三定律内容的考查 开普勒分别于 1609 年和 1619 年发表了他发现的行
星运动规律，后人称之为开普勒行星运动定律．关于开普 勒行星运动定律，下列说法正确的是( ) A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 B．对任何一颗行星来说，离太阳越近，运行速率越大 C．所有行星绕太阳运动的轨道半长轴的平方与周期的三次 方的比值都相等 D．开普勒独立完成了行星的运行数据测量、分析、发现行 星运动规律等全部工作
5.1万有引力定律及其万有引力常量的测定(鲁科版)
轨道半长轴 公转周期 焦距 轨道偏心率 K=a3/T2 行 星 T(年) c(106km) (e=c/a) (1024km3/年2) a(106km) 年 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 0.241 0.615 1.00 1.88 11.86 29.46 84.0 164.8 11.9 0.76 2.5 21.2 37.3 79.9 135.4 36.2 0.206 0.007 0.017 0.093 0.048 0.056 0.047 0.009 3.34 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35
二,万有引力定律
Mm F =G 2 R
三,测量天体质量 思路:万有引力提供做匀速圆周运动的向心力 思路:
Mm 2π 2 G 2 = m( ) R R T
思 考 题
1,某人住在赤道上.如果有一天 某人住在赤道上. 地球的转速变快了,请问, 地球的转速变快了,请问,他的重 力将如何变化? 力将如何变化? 2,已知地球半径R和地球上某 已知地球半径R 处的重力加速度g 处的重力加速度g,你能否求出 地球的质量和地球的平均密度? 地球的质量和地球的平均密度?
(3)再次,牛顿用推理的方法,将行星运动 再次,牛顿用推理的方法, 的轨迹近似看成是圆 成正比. 向心力与与行星的质量m成正比. 根据牛顿第三定律 向心力与与太阳的质量M成正比. 向心力与与太阳的质量M成正比.
地球做椭圆运动所需的向心力F,与它到太阳 地球做椭圆运动所需的向心力F 的距离R的平方成反比. 的距离R的平方成反比.
B R
A
星球的质量为m, 星球的质量为 星球的质量为M 设A星球的质量为 ,B星球的质量为 星球的质量为
高中物理第五章5.1万有引力定律及引力常量的测定教案1鲁科版必修2
万有引力定律【教学目标】一、知识与技能1、了解万有引力定律得出的思路和过程，知道重物下落和天体运动的统一性。
2、理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
3、知道万有引力定律公式的适用范围。
4、理解万有引力常量的意义及测定方法，了解卡文迪许实验室。
二、过程与方法1、在万有引力定律建立过程的学习中，学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。
2、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。
三、情感态度与价值观1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，提高学生科学价值观。
2、经过万有引力常量测定的学习，让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性【教学重点】1、月-地检验的推到过程。
2、万有引力定律的内容及表达公式。
【教学重点】1、对万有引力定律的理解。
2、使学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。
【教学设计思想】在本节课教学，将让学生继续经历上节课的万有引力定律“发现之旅”，为此使整个教学流程力图体现如下规律发现过程:“天上”的力与“人间”的力可能出于同一本源？得到万有引力定律：221 r mmG F ⋅=（G为引力常量）。
检验万有引力定律的普适性：卡文迪许测定万有引力常量G.通过这个假想——理论推导——实验检验过程，让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程，体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法。
【教学设计过程】一、新课引入二、教授新课（二）、月-地检验中的r是指两球心间的距离。
律和天体运动的规律统一起来；对科学文化发展起到了积极的推动作用，解放了人们的思想，给人们探索自然的奥秘建立了极大信心，人们有能力理解天地间的各种事物。
教师活动学生活动牛顿发现了万有引力定律，却没有给出引力恒量的数值。
由于一般物体间的引力非常小，用实验测定极其困难。
新鲁科版必修二第5章 5.1万有引力定律及引力常量的测定课件
GMm F 2 r
（2）均匀球体指球心间距离；
（3）在均匀球体内部所受万有引力为零
3.G为常量，叫引力常量
G=6.67×10-11N· m2/kg2
在数值上等于两个质量为1kg的 物体相距1m时的相互作用力
定律适用的条件
万有引力定律适用于计算质点间的引力
万有引力定律发现的意义
1.第一次揭示了自然界中的一种基本相互 作用规律
2.使人们建立了信心：人们有能力理解天 地间各种事物
3.引力常量的测量及其意义
巩固训练
１.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（
D
）
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C.离太阳越近的行星运动周期越长 D.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期 的二 次方的比值都相等
2.万有引力定律
牛顿 在前人研究成
果的基础上，凭借 他超凡的数学能力 发现了万有引力定 律 ，比较完美的给 出了天体的运动规 律。
自然界中任何两个物体都是相互 吸引的，引力的大小跟这两个物 体的质量的乘积成正比，跟它们 的距离的二次方成反比
公式解说 1.M、m是两个物体的质量； 2.r是两个物体间的距离： （1）对于相距很远可看做质点的物体，指质点间的距离；
第5章 万有引力定律及其应用整体思路
1.开普勒三大定律
第一定律
第二定律
（面积定律）
近 日 远点 日速 点率 速最 率大 最， 小
第三定律
ห้องสมุดไป่ตู้
（周期定律）
即：a3 / T 2 = k
半短轴
半长轴
a
开普勒第三定律的模拟图
例1. 关于行星的运动,下列说法正确的有是 ( BD ) A . 行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越大 B . 行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大 C . 行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大 D .“冥王星”离太阳最远,绕太阳运动的公转 周期最长
高中物理第5章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定学案鲁科版必修201025275.doc
第1节 万有引力定律及引力常量的测定一、行星运动的规律阅读教材第89～90页“行星运动的规律”部分，知道开普勒行星运动定律的内容。
开普勒行星运动的三个定律思维拓展如图1所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。
图1(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？(2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？答案(1)不是不相同(2)秋、冬两季比春、夏两季地球运动的快。
二、万有引力定律阅读教材第90～93页“万有引力定律”部分，知道万有引力定律的内容及表达式。
1.万有引力定律2.“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相同性质，遵循同样的规律。
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)相等三、引力常量的测定及其意义阅读教材第93～95页“引力常量的测定及其意义”部分，知道引力常量的测定方法，了解其意义。
1.测定：在1798年，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验，较精确地测出了引力常量。
2.意义：使万有引力定律能进行定量运算，显示出其真正的实用价值。
3.知道G的值后，利用万有引力定律可以计算出天体的质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”。
对开普勒定律的认识[要点归纳]1.从空间分布上认识：行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上。
因此开普勒第一定律又叫焦点定律。
2.对速度大小的认识(1)如图3所示，如果时间间隔相等，即t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律，面积S A＝S B，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大。
高中物理 第5章 万有引力定律及其应用 第1节 万有引力定律及引力常量的测定随堂检测(含解析)鲁科版
2017-2018学年高中物理第5章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定随堂检测（含解析）鲁科版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理第5章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定随堂检测（含解析）鲁科版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
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万有引力定律及引力常量的测定1．（对应要点一)地球绕太阳公转，地球本身绕地轴自转，形成了一年四季：春夏秋冬.则下面说法中正确的是（）A．春分地球公转速率最小B．夏至地球公转速率最小C．秋分地球公转速率最小D．冬至地球公转速率最小解析：由开普勒第二定律知，地球与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，在夏至时节,地球运动至远日点，离太阳最远,故其速率最小.答案：B2．(对应要点二）关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（)A．不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力B．只有能看做质点的两物体间的引力才能用F＝G m1m2r2计算C．由F＝G错误!知，两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大D．万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的,且等于6。
67×10－11N·m2/kg2解析:任何物体间都存在相互作用的引力，故称为万有引力，A错;两个质量均匀的球体间的万有引力也能用F＝G错误!来计算,B错;物体间的万有引力与它们距离r的二次方成反比，故r减小,它们间的引力增大，C对；引力常量G是由卡文迪许精确测出的，D错。
高中物理第五章万有引力定律及其应用5.1万有引力定律及引力常量的测定教案3鲁科版必修2083042
高中物理第五章万有引力定律及其应用5.1万有引力定律及引力常量的测定教案3鲁科版必修2083042一、教学目标知识与技能：1．了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的公式；2．知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。
过程与方法：1．翻阅资料详细了解牛顿的“月-地”检验。
2．根据前面所学内容推导万有引力定律的公式以加深记忆，理解其内容的含义。
情感态度与价值观：1．通过学习认识和借鉴科学的实验方法，充实自己的头脑，更好地去认识世界，提高科学的价值观。
2．通过逻辑推理体验其乐趣，提高分析问题、解决问题的能力。
二、教学内容剖析本节课的地位和作用：万有引力定律是在上一节推导出的公式作一拓展得到的，在前节的基础上加深对公式的理解和应用，同时又为下几节内容作好铺垫。
本节课教学重点：理解万有引力定律的含义及表达式。
本节课教学难点：了解万有引力定律得出的思路和过程。
三、教学思路与方法教学思路：本节课是在猜想-检验-结论的顺序展开,在每一个过程都有大量的学史资料,要让学生在阅读中获取知识,注意培养学生深刻的洞察力、严谨的数学处理和逻辑思维。
教学方法：探究、阅读、讨论、练习四、教学准备录像资料、多媒体课件五、课堂教学设计学生活动：思考教师：为了验证地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵守同样的规律，牛顿还做了著名的“月－地”检验(参见课本P 105右侧)，结果证明他的想法是正确的。
如果我们已知月球绕地球的公转周期为27.3天.地球半径为6.37×106m.轨道半径为地球半径的60倍。
教师：同学们试计算一下月球绕地球的向心加速度是多大？（引导学生采用两种方法进行求解并分析结果）学生活动：根据向心加速度公式：224T ra π=≈31071.2-⨯2sm因为F ∝2rm 所以a ∝1/r 2同学们通过计算验证，.3600g a =231072.2s m -⨯≈两者结果十分接近，说明遵循同一规律。
高中物理第五章万有引力定律及其应用第1节万有引力定律及引力常量的测定鲁科鲁科高一物理
[解析] (1)由万有引力定律的公式可得两个球体之间的引 力为 F＝Gmr1m2 2＝6.67×10－11×1×121 N＝6.67×10－11 N。
(2)将地球近似为一均匀球体，便可将地球看做一质量集中 于地心的质点；而地面上的物体的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，可利用万有引力定律 的公式求得地面上的物体受到地球的引力为
(2)两质点间的引力大小相等，方向相反，是一对作用力 与反作用力，与各自质量大小无关。
12/12/2021
[即时应用]
1．关于万有引力定律的数学表达式 F＝Gmr1m2 2，下列说法中正确
的是
()
A．公式中 G 为引力常量，是人为规定的
B．当 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C．m1、m2 受到的万有引力总是大小相等，方向相反，是一 对作用力与反作用”检验
证明了地球与物体间的引力和天体间的引力具有相同
_性__质_，遵循同样的规律。
12/12/2021
三、引力常量的测定及其意义 1．测定：在 1798 年，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实 验，较准确地测出了引力常量。 2．意义：使万有引力定律能进行定量运算，显示出其真正 的实用价值。 3．知道 G 的值后，利用万有引力定律可以计算出天体的 质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”。
12/12/2021
解析：根据开普勒第一定律(轨道定律)的内容可以判定：行 星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上， 行星有时远离太阳，有时靠近太阳，其轨道在某一确定平面 内，运动方向并不总是与它和太阳的连线垂直。故 A、D 错 误，B、C 正确。 答案：BC
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5.1 万有引力定律及引力常量的测定—鲁科版高中物理必修二课件(共25张PPT)
第1节 万有引力定律及引力常量的测定 一、开普勒定律
1、开普勒第一定律 （几何定律）
所有的行星围绕太阳运动 的轨道都是椭圆，太阳处 在所有椭圆的一个焦点上。
太阳
行星
思考：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同行
星绕太阳运行时椭圆轨道相同吗？
不同
2、开普勒第二定律 （面积定律）
对于每一个行星而言， 太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相 等的面积。
T2
T2 r2
F (4 2 r 3 ) m
T2 r2
F
k
m r2
根据牛顿第三定律可知：行星对太阳 的引力也应与太阳的质量M成正比
③科学推想，形成等式
F
Mm r2
F
G
Mm r2
④实验验证，形成概念
行星运动的椭圆轨道偏心 率都小于0.3，我们把它理 想化为一个圆形轨道
开普勒第三定律
r3 T2
k
根据圆周运动的知识可 知，行星必然受到太阳 的引力来提供向心力
可见太阳对行星的引力F与 行星的质量m成正比，与它 们之间的距离r2成反比。
比例系数G于100多年后才 被测定 (1687－1798)
二、万有引力定律
1、定律的内容 ⑴内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引
力的方向沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物体
的质量的乘积m1m2成正比，跟这两个间距离r 的平方 成反比。
④G：万有引力常量
G在数值上等于两个质量都为1kg的物体相距1m时 相互吸引力的大小
G 6.67 10 11 N m2 / kg2 (G 6.67 10 11 m3 / kg s 2 )
2、万有引力定律的理解 ⑴普遍性：任何两个物体之间都存在引力（大到天体 小到微观粒子），它是自然界的物体间的基本相互作 用之一．
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万有引力定律
【教学目标】
一、知识与技能
1、了解万有引力定律得出的思路和过程，知道重物下落和天体运动的统一性。
2、理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。
3、知道万有引力定律公式的适用范围。
4、理解万有引力常量的意义及测定方法，了解卡文迪许实验室。
二、过程与方法
1、在万有引力定律建立过程的学习中，学习发现问题、提出问题、猜想假设与推理论证等方法。
2、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。
三、情感态度与价值观
1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的思考过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，提高学生科学价值观。
2、经过万有引力常量测定的学习，让学生体会科学的方法论和物理常量数量级的重要性
【教学重点】
1、月-地检验的推到过程。
2、万有引力定律的内容及表达公式。
【教学重点】
1、对万有引力定律的理解。
2、使学生能把地面上的物体所受重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来。
【教学设计思想】
在本节课教学，将让学生继续经历上节课的万有引力定律“发现之旅”，为此使整个教学流程力图体现如下规律发现过程:
“天上”的力与“人间”的力可能出于同一本源？
得到万有引力定律：
22
1 r m
m
G F ⋅
=（G为引力常量）。
检验万有引力定律的普适性：卡文迪许测定万有引力常量G.
通过这个假想——理论推导——实验检验过程，让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程，体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法。
【教学设计过程】
一、新课引入
二、教授新课
学生活动
活动：两位同学靠拢后离开三次以上.
学生思考回答：万有引力太小。
三、 课堂小结
教师活动：
让学生概括根据教师在黑板上预设各知识点框架（如下图）
，用箭头连接成知识网络框架图，从而总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：
认真总结概括本节内容，完成知识网络框架图（如下图）
，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，进而进行生生互评。
学生体会：
发现万有引力定律的思维过程：假想——理论推导——实验检验。