2020高中物理第六章万有引力与航天3万有引力定律课件新人教版必修2
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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.pptx
第3节 引力定律得出的过
程和思路。 2.理解万有引力定律内容、含 义及适用条件。
3.知道任何物体间都存在万有 引力，且遵循相同的规律。
1种方法——月—地检验 1个定律——万有引力定律 1个常量——万有引力常量
G＝6.67×10－11N·m2/kg2
1
一、月—地检验 阅读教材第39～40页“月—地检验”部分，知道计
[要点归纳] 1.万有引力表达式 F＝Gmr1m2 2的适用条件
(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。
4
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
5
万有引力定律的理解
9
[针对训练1] (多选)要使两物体间的万有引力减小到原来
的
1 4
，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 1 ，距离不变 4
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 1 解析 由万有引力定律 F＝Gmr1m2 2可知，A、B4 、C 选项中
6
2.万有引力的“四性”
特点
内容
万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体(大到天体，小 普遍
程和思路。 2.理解万有引力定律内容、含 义及适用条件。
3.知道任何物体间都存在万有 引力，且遵循相同的规律。
1种方法——月—地检验 1个定律——万有引力定律 1个常量——万有引力常量
G＝6.67×10－11N·m2/kg2
1
一、月—地检验 阅读教材第39～40页“月—地检验”部分，知道计
[要点归纳] 1.万有引力表达式 F＝Gmr1m2 2的适用条件
(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。
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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
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万有引力定律的理解
9
[针对训练1] (多选)要使两物体间的万有引力减小到原来
的
1 4
，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 1 ，距离不变 4
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 1 解析 由万有引力定律 F＝Gmr1m2 2可知，A、B4 、C 选项中
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2.万有引力的“四性”
特点
内容
万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体(大到天体，小 普遍
新人教版物理必修二：第6章《万有引力与航天》章末整合课件(共20张PPT)
mg0＝GRM20m，GM＝g0R02.因此 F 万＝（Rm0R＋20gh0）2，B 项对；选 项 C 的特点是有 g0、ω0 两个量，两式 G 重＝mg，F 向＝mrω2 中的量统一到了一个表达式中，没有距离 h、R0 量，因此结 果中设法消去(R0＋h)一项． m(R0＋h)ω20＝（Rm0R＋20gh0）2，
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第6章万有引力与航天 章末整合
万
大
有
引
力
与
航
天
万 有 引 力 与 航 天
一、处理天体问题的基本思路及规律
1．天体问题的两步求解法 (1)建立一个模型：天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有 引力提供向心力，即：F万＝F向． (2)写出两组式子：①GMr2 m＝mvr2＝mω2r＝m2Tπ2r＝ma； ②代换关系：天体表面GRM2m＝mg，空间轨道上GMr2 m＝ma.
受的万有引力小于所需要的向心力，即 GMRm21 ＜mRv221，而在圆 轨道时万有引力等于向心力，即 GMRm12 ＝mRv211，所以 v2＞v1； 同理，由于卫星在转移轨道上 Q 点做近心运动，可知 v3＜v4；
又由人造卫星的线速度 v＝
GM可知 r
v1＞v4，由以上所述可
知选项 D 正确；由于轨道半径 R1＜R2＜R3，因开普勒第三定
图1
A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大
B．“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小
C．“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大
D．“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等
答案 C
解析 根据万有引力提供向心力 GMr2m＝mvr2＝m4Tπ2 2r＝ma 可 得，v＝ GrM，T＝ 4GπM2r3，a＝GrM2 ，又嫦娥一号的轨道半 径大于嫦娥二号的，所以“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦
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第6章万有引力与航天 章末整合
万
大
有
引
力
与
航
天
万 有 引 力 与 航 天
一、处理天体问题的基本思路及规律
1．天体问题的两步求解法 (1)建立一个模型：天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有 引力提供向心力，即：F万＝F向． (2)写出两组式子：①GMr2 m＝mvr2＝mω2r＝m2Tπ2r＝ma； ②代换关系：天体表面GRM2m＝mg，空间轨道上GMr2 m＝ma.
受的万有引力小于所需要的向心力，即 GMRm21 ＜mRv221，而在圆 轨道时万有引力等于向心力，即 GMRm12 ＝mRv211，所以 v2＞v1； 同理，由于卫星在转移轨道上 Q 点做近心运动，可知 v3＜v4；
又由人造卫星的线速度 v＝
GM可知 r
v1＞v4，由以上所述可
知选项 D 正确；由于轨道半径 R1＜R2＜R3，因开普勒第三定
图1
A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大
B．“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小
C．“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大
D．“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等
答案 C
解析 根据万有引力提供向心力 GMr2m＝mvr2＝m4Tπ2 2r＝ma 可 得，v＝ GrM，T＝ 4GπM2r3，a＝GrM2 ，又嫦娥一号的轨道半 径大于嫦娥二号的，所以“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦
人教版高中物理必修2第6章万有引力与航天 6-3万有引力定律讲稿
想法的正确性 要由事实来检验
二、“月—地检验”
目的：验证 地球对月球的引力 地球对苹果的引力
遵循
F
G
Mm r2
方法： 1、假定猜想成立，理论推导 2、实际数据测算
二者结果一致，则假设成立； 若二者结果不一致，则假设不成立
二、“月—地检验”
探究1：如果地球对月球的力遵 循平方反比规律，试写出月球所受 引力 F1 表达式？
星对地球的万有引力 D.地球表面的大气层是因为万有引力的约
束而存在于地球表面附近
课堂练习
2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4, 可采用的方法是( A B C ) A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不 变 B.使两物体间距离增至原来的2倍,质量不变 C.使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离 不变 D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原 来的1/4
相距0.5m的人之间的引力？
F
G
m1m 2 r2
6.67 1011
50 50 0 .5 2
N
6.67 107 N
一粒芝麻重的几千分之一!!!
课堂练习
1.关于万有引力，下列说法中正确得是( D ) A. 万有引力只有在天体之间才体现出来 B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球
的万有引力几乎可以忽略 C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫
m1
r
M
探究4：月地距离：r 3.8 108 m 月球公转周期： T 27.3天 地球的自由落体加速度 g
现实中，g 与 an 比值大约是多少？
m2 R
M
二、“月—地检验”——结 论
地面物体所受地球的引力 月球所受地球的引力 太阳与行星间的引力
牛顿的再度猜想
二、“月—地检验”
目的：验证 地球对月球的引力 地球对苹果的引力
遵循
F
G
Mm r2
方法： 1、假定猜想成立，理论推导 2、实际数据测算
二者结果一致，则假设成立； 若二者结果不一致，则假设不成立
二、“月—地检验”
探究1：如果地球对月球的力遵 循平方反比规律，试写出月球所受 引力 F1 表达式？
星对地球的万有引力 D.地球表面的大气层是因为万有引力的约
束而存在于地球表面附近
课堂练习
2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4, 可采用的方法是( A B C ) A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不 变 B.使两物体间距离增至原来的2倍,质量不变 C.使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离 不变 D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原 来的1/4
相距0.5m的人之间的引力？
F
G
m1m 2 r2
6.67 1011
50 50 0 .5 2
N
6.67 107 N
一粒芝麻重的几千分之一!!!
课堂练习
1.关于万有引力，下列说法中正确得是( D ) A. 万有引力只有在天体之间才体现出来 B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球
的万有引力几乎可以忽略 C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫
m1
r
M
探究4：月地距离：r 3.8 108 m 月球公转周期： T 27.3天 地球的自由落体加速度 g
现实中，g 与 an 比值大约是多少？
m2 R
M
二、“月—地检验”——结 论
地面物体所受地球的引力 月球所受地球的引力 太阳与行星间的引力
牛顿的再度猜想
新人教版必修二 第六章 万有引力与航天 第3节 万有引力定律(共18张PPT)
引力之比： 月球的加速度和苹果的加速度之比：
请根据学案内容完成
月球公转的向心加速度表达式： 月球的加速度和苹果的加速度之比：
宇宙中的一切物体间都有引力？遵从相同的规律？
事实上，自然界中任何两个有质量的物体间都存在引力。 1687 年牛顿发现万有引力定律。
1. 内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向 在它们的连线上，引力的大小 与物体的质量 m1 和 m2 的乘 积成正比、与它们之间距离 r 的二次方成反比。
F
G
m1m2 r2
验证地球对地面上苹果的引力 地球对月球的引力
遵循
Fபைடு நூலகம்
G
m1m2 r2
1. 假定猜想成立，理论推导
2. 实际测量
若二者结果一致则假设成立
若二者结果不一致则假设就不成立
r
OF
地球对苹果的引力: F 地球对月球的引力: F
G
m地 m果 r地2
G
m地 m月 r地月2
=G
m地 m月 (60r地 )2
2. 表达式： F
G
m1m2 r2
(1) m1、m2 ── 两物体的质量
(2) r ── 两物体间的距离
(3) G ──比例系数，叫引力常量，适用于任何物体，G 的 国际单位 N·m2/kg2
牛顿发现万有引力定律 F G mr1m2 2，却无法算 出两个天体间的万有引力大小，这是为什么呢？
Fr 2 G
1、是什么原因使行星绕太阳公转而没有离开太 阳？
太阳对行星的引力使行星绕太阳公转不能飞离
太阳。
O
M
行星
rm
F
F G Mm r2
2、是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球？
2020高中物理第六章万有引力与航天本章高效整合课件新人教版必修2
A．探测器分别在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运行经过 A 点时，速率 v ⅠA>v ⅡA，加速度 aⅠA＝aⅡA
B．探测器分别在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上运行经过 B 点时，速率 v ⅡB<v ⅢB，加速度 aⅡB<aⅢB
C．探测器在轨道Ⅱ上由 A 点向 B 点运行过程中，速率在不断增大 D．探测器在轨道Ⅱ上的运行周期大于探测器在轨道Ⅲ上的运行周期
第六章
本章高效整合
知识网络构建
万 有Biblioteka ??行星运动规律 ?引 ??万有引力定律 力?
与 ??宇宙航行
航?
天 ??经典力学理论的局限性
行 ??地心说与日心说
星 运 动 规 律
? ?
?? 第一定律 ?轨道定律 ?：行星的轨道是椭圆
? ? ? ??
开普勒行星运动定律
? ? ? ?
第二定律 第三定律
?面积定律 ?周期定律
星发射速度
7.9 km/s 11.2 km/s 16.7 km/s
不同卫星发射要求决定
3.两种周期 ——自转周期和公转周期
(1)自转周期：是天体绕自身某轴线转动一周所用的时间，取决于天体自身转
动的快慢。
(2)公转周期： 是天体绕中心天体做圆周运动一周的时间，由
GMm r2
＝
?2π
m?
?
T
??2r
?
v2 m r ，得 v＝
GrM。由此可知，轨道半径 r 越大，卫星的速度越小。
(2)变轨运行
①制动变轨：卫星的速率变小时，使得万有引力大于所需向心力，即 GMrm2 >mvr2，卫星做向心运动，轨道半径将变小，所以要使卫星的轨道半径变小，
需开动反冲发动机使卫星做减速运动。
B．探测器分别在轨道Ⅱ和轨道Ⅲ上运行经过 B 点时，速率 v ⅡB<v ⅢB，加速度 aⅡB<aⅢB
C．探测器在轨道Ⅱ上由 A 点向 B 点运行过程中，速率在不断增大 D．探测器在轨道Ⅱ上的运行周期大于探测器在轨道Ⅲ上的运行周期
第六章
本章高效整合
知识网络构建
万 有Biblioteka ??行星运动规律 ?引 ??万有引力定律 力?
与 ??宇宙航行
航?
天 ??经典力学理论的局限性
行 ??地心说与日心说
星 运 动 规 律
? ?
?? 第一定律 ?轨道定律 ?：行星的轨道是椭圆
? ? ? ??
开普勒行星运动定律
? ? ? ?
第二定律 第三定律
?面积定律 ?周期定律
星发射速度
7.9 km/s 11.2 km/s 16.7 km/s
不同卫星发射要求决定
3.两种周期 ——自转周期和公转周期
(1)自转周期：是天体绕自身某轴线转动一周所用的时间，取决于天体自身转
动的快慢。
(2)公转周期： 是天体绕中心天体做圆周运动一周的时间，由
GMm r2
＝
?2π
m?
?
T
??2r
?
v2 m r ，得 v＝
GrM。由此可知，轨道半径 r 越大，卫星的速度越小。
(2)变轨运行
①制动变轨：卫星的速率变小时，使得万有引力大于所需向心力，即 GMrm2 >mvr2，卫星做向心运动，轨道半径将变小，所以要使卫星的轨道半径变小，
需开动反冲发动机使卫星做减速运动。
优化方案高中物理 第六章 万有引力与航天 第二、三节 万有引力定律课件 新人教必修2
√
×
×
三、万有引力定律(阅读教材P40～P41) 1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在______________，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__________． 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.
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．对万有引力定律的理解
四性
内容
普遍性
相互性
宏观性
特殊性
万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任意两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力
ABC
D
[答案] 1.92×104 km
物体在其他行星上做匀速运动、匀变速直线运动、自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周运动等，与在地球上做这些运动性质相同且遵守相同的规律，仍可用牛顿力学知识解决．不同之处是两处的重力加速度不同，在地球上g是作为已知的，而在其他行星上g未知．因此解决这类问题的关键是求行星上的重力加速度g.
C
万有引力与维) 1.假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是( ) A．放在赤道地面上物体的万有引力不变 B．放在两极地面上物体的重力不变 C．放在赤道地面上物体的重力减小 D．放在两极地面上物体的重力增大 [解析] 地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项A正确；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其重力不变，选项B正确，D错误；而对放在赤道地面上的物体，F万＝G重＋mω2R，由于ω增大，则G重减小，选项C正确．
高中物理第六章万有引力与航天第三节万有引力定律课件新人教必修2
思考与讨论:
1、我们人与人之间也一样存在万有引力， 可是为什么我们感受不到呢？ 假设质量均为60千克的两位同学，相距1 米，他们之间的相互作用的万有引力多大？ F=Gm1m2/r2 =6.67×10-11×60×60/12 N =2.4×10-7N 2.4×10-7N是一粒芝麻重的几千分之一，这 么小的力人根本无法察觉到。
引入： 1666年夏末，一个温暖的傍晚，在英格 兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年 轻人走进他母亲家的花园里，坐在一棵树下，开 始埋头读书。当他翻动书页时，他头顶的树枝中 有样东西晃动起来，一只历史上最著名的苹果落 了下来，打在23岁的伊萨克·牛顿的头上。恰巧 在那天，牛顿正苦苦思索着一个问题：是什么力 量使月球保持在环绕地球运行的轨道上，以及使 行星保持在其环绕太阳运行的轨道上 ？为什么这只打中他脑袋的苹果会坠 落到地上？正是从思考这一问题开始，他找到了 这些问题的答案——万有引力定律。
第三节 万有引力定律
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、记住引力常量G并理解其内涵 4、了解并体会科学研究方法对人们认识自 然的重要作用 5、认识卡文迪许实验的重要性，了解将直 接测量转化为间接测量这一科学研究中普 遍采用的重要方法。
知识反馈:
m1m2 1、对于万有引力定律的表达式F=G 2 r
下面说法中正确的是(
)
A、公式中G为引力常量，它是由实验测得的， 而不是人为规定的。 B、当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大。 C、m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1、 m2是否相等无关。 D、m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反 的，是一平衡力。
G 6.67 10
人教版高一物理必修二第六章万有引力与航天6.3 万有引力定律(共55张PPT)
常见题型
2、天体的质量及密度的估算：
方法(1).据卫星绕天体的运转来估算
Mm 2 G mr 由 r2 T
2
由
M
4 2 r 3 ， 得 M r为天体的轨道半径 2 GT
4 R3 3
当r=R时，
3 r 3 , 得 2 3 R为天体的半径． GT R 3
物体围绕地球做圆 周运动和苹果落地 一样也是物体受到 重力的一种外在表 现形式
牛 顿 的 人 造 地 球 卫 星 草 图
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。
引力常量的测定力定律一百多年以后， 英国物理学家卡文迪许（ 1731 － 1810 ），巧妙地利 用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了 引 力 常 量 .
2 2
5、重力和万有引力
m mg GM 2 R
可见，g与R是有关系的
m mg GM ( R h) 2
'
GM g 2 ( R h)
'
可见，g与h是有关系的
1.在中学物理范围内，万有引力定律一般应用于天体 在圆周运动中的动力学问题或运动学问题的分析， 当天体绕着某中心天体做圆周运动时，中心天体对 该天体的万有引力就是其做圆周运动所需的向心力 , 据此即可列出方程进行定量的分析。
三、定律适用的条件
万有引力定律适用于计算质 点间的引力
四、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
五、重力与万有引力的关系
1、地球上的物体
重力只是万有引力的 一个分力，只有在计 F 向 算要求不高或近似计 算时才可以认为重力 G F 等于万有引力 GM g= —— R2 GM g’= ——
高中物理第六章万有引力与航天6.3万有引力定律课件新人教版必修2
3.万有引力定律
-1-
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随堂检测
核心素养培养目标 1.知道地球上的重物下落与 天体运动的统一性,知道万 有引力定律的适用范围。 2.理解万有引力定律的含义, 会用万有引力定律解决简单 的引力计算问题。 3.了解引力常量 G 的测定在 科学历史上的重大意义。
核心素养形成脉络
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大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为( )
A.2F B.4F C.8F D.16F
解析:两个小铁球之间的万有引力为 F=G(���2������������)���2=G4������������22。实心球的质
量为 m=ρV=ρ·43πr3,大铁球的半径是小铁球的 2 倍,则大铁球的质量
m'与小铁球的质量
D.引力常量大小首先是牛顿测出来的,等于6.67×10-11 N·m2/kg2
量得出引力常量G的值,其数值通常取G=6.67×10-11 N·m2/kg2。
3.引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的最早证据。
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1.正误辨析
(1)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。( )
解析:月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受到了地球的万有引
力,地球对它的万有引力提供了月球做圆周运动的向心力。
2
=
1。
16
答案:D
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知识点一
知识点二
规律方法 万有引力和重力关系的处理方法
(1)地面附近的物体:由于地球自转角速度很小,物体转动需要的
向心力很小,一般情况下,认为重力约等于万有引力,mg=G���������������2���。 (2)离地面 h 高度处的物体:离地面 h 高度处的物体也受地球自
-1-
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核心素养培养目标 1.知道地球上的重物下落与 天体运动的统一性,知道万 有引力定律的适用范围。 2.理解万有引力定律的含义, 会用万有引力定律解决简单 的引力计算问题。 3.了解引力常量 G 的测定在 科学历史上的重大意义。
核心素养形成脉络
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大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为( )
A.2F B.4F C.8F D.16F
解析:两个小铁球之间的万有引力为 F=G(���2������������)���2=G4������������22。实心球的质
量为 m=ρV=ρ·43πr3,大铁球的半径是小铁球的 2 倍,则大铁球的质量
m'与小铁球的质量
D.引力常量大小首先是牛顿测出来的,等于6.67×10-11 N·m2/kg2
量得出引力常量G的值,其数值通常取G=6.67×10-11 N·m2/kg2。
3.引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的最早证据。
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1.正误辨析
(1)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。( )
解析:月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受到了地球的万有引
力,地球对它的万有引力提供了月球做圆周运动的向心力。
2
=
1。
16
答案:D
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知识点一
知识点二
规律方法 万有引力和重力关系的处理方法
(1)地面附近的物体:由于地球自转角速度很小,物体转动需要的
向心力很小,一般情况下,认为重力约等于万有引力,mg=G���������������2���。 (2)离地面 h 高度处的物体:离地面 h 高度处的物体也受地球自
人教版高中物理必修二6.5宇宙航行(共27张ppt)
四、梦想成真
世界航天史：
1、1957年10月4日世界上第一颗人造卫星在苏联发射成功。
2、1961年4月12日苏联空军少校加加林进入了东方一号载人 飞船。飞船绕地球飞行一圈，历时108分，安全降落在地面， 铸就了人类进入太空的丰碑。
3、1969年7月16时32分，阿波罗11号飞船在美国卡纳维拉尔 角点火升空，拉开人类登月这一伟大历史事件的帷幕。7月20 日10时56分，阿姆斯特朗小心翼翼地踏上月面，并说出那句 载入史册的名言：“对个人来说，这不过十小小的一步，但对 人类而言，却是巨大的飞跃。”
4、1992年中国载人航天工程正式启动。2003年10月15日9时， 我国神州五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国 第一位航天员杨利伟送入太空。飞船绕地球飞行14圈后，于 10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。
5、2005年10月12日—17日，神舟六号载人飞船经 过115小时32分的太空飞行，在完成我们真正意义 上有人参与的空间科学实验后返航顺利着陆，航天 员费俊龙、聂海胜安全返回。 6、我国探月计划 2004年－2007年 为“绕”的阶段，主要目标是发 射“嫦娥一号”探测卫星，对月球进行为期1年的全 球性、整体性和综合性探测。 2007年－2012年 为“落”的阶段，主要目标是实 现月球表面软着陆与月球巡视探测。 2012年－2017年 为“回”的阶段，主要目标是实 现月球表面软着陆并采样返回。
A 火卫一距离火星表面较近 B 火卫二的角速度较大 C 火卫一的运动速度较大 D 火卫二的向心加速度较大
5.在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多 同步卫星,下列说法中正确的是 ( A )
A.它们地质量可能不同
B.它们的速率可能不同
C.它们的向心加速度大小可能不同
人教版高一物理必修二第六章 万有引力与航天总结(共16张ppt)
8
三、卫星变轨问题
1.发射（离心运动）：卫星在轨道Ⅰ上的Q点加速进入Ⅱ轨 道，在Ⅱ轨道上的P点加速进入Ⅲ轨道。
2.回收（近心运动）：卫星在轨道Ⅲ上的P点减速进入Ⅱ轨
规 道，在Ⅱ轨道上的Q点减速进入Ⅰ轨道。
律 3.Ⅰ、Ⅱ轨道上Q点，Ⅱ、Ⅲ轨道上P点的速度和加速度的 总 大小关系。
结
vQ2 > vQ1, vP3 > vP2
C.由A中的表达式可知：C正确
D.由于不知道卫星的质量关系，故无法判断
卫星a的机械能和卫星b的机械能的关系， D不正确
2020/5/16
7
变
式 2
变式2.同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1向心加速度 为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第
一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是( D )
m
m0 v2
2020/5/16 6.狭义相对论：
1 c2
2
一、天体质量和密度的求解方法：
（1）自立更生法：
利用天体表面的重力加速度g和天体的半径R：
规
由G
Mm R2
m g得：天体质量 M
（2）借助外援法：
gR2 G
天体密度 M 3g 。 V 4RG
律
利用卫星绕天体做匀速圆周运动的半径r和周期T.
2020/5/16 所以两次经过P点时速度不同， D不正确。
月球 r a
P
10
变 变式3：人造飞船首先进入的是距地面高度近地点为200km，远地点为
式 340km的椭圆轨道，在飞行第5圈的时候，飞船从椭圆轨道运行到以远地 3 点为半径的圆形轨道上，如图所示，试处理下面几个问题（地球的半径R
高中物理第六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
卡文迪许测出了G的数值，有什么作用？
练习1、两个质量为50kg的人，相距1m时，他们 之间的万有引力是多少？
F
G
m1m2 r2
6.67 1011
50 50 12
N
1.67107
N
一粒芝麻重的几千分之一
让我们一起来小结
1、本节课我们主要学习了什么？ 2、你觉得这节课的难点是什么？
两物体的质量 两物体之间的距离
比例系数
思考： 距离r指物体哪两部分的距离？
若两个物体可看作质点 r指两质点间的距 若两个物体不可看作质点？ 离
3、适用条件：
（1）适用于任意两个可看作质点的物体 （2）质量分布均匀的两个球体间引力计
算r时可，取两球心的距离
4、重要意义：
万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一；
探究：
Fa
F
a
这两种力是同一种性质的力吗？
如果是，那这两种力应该符合相同的规律：F
1 r2
方法： 比较两处引力产生的加速度是否符合
同一规律：a
1 r2
理论分析
a2 r2
a1
r1
a1 g 9.8m / s2
a
1 r2
r2= 60r1
a1 a2
r22 r12
(60R)2 R2
3600
解得
r地 : r月 9 :1
课后练一练：
课本 “问题与练习” 第2、3题
编后语
做笔记不是要将所有东西都写下，我们需要的只是“详略得当“的笔记。做笔记究竟应该完整到什么程度，才能算详略得当呢？对此很难作出简单回答。 课堂笔记，最祥可逐字逐句，有言必录；最略则廖廖数笔，提纲挈领。做笔记的详略要依下面这些条件而定。
练习1、两个质量为50kg的人，相距1m时，他们 之间的万有引力是多少？
F
G
m1m2 r2
6.67 1011
50 50 12
N
1.67107
N
一粒芝麻重的几千分之一
让我们一起来小结
1、本节课我们主要学习了什么？ 2、你觉得这节课的难点是什么？
两物体的质量 两物体之间的距离
比例系数
思考： 距离r指物体哪两部分的距离？
若两个物体可看作质点 r指两质点间的距 若两个物体不可看作质点？ 离
3、适用条件：
（1）适用于任意两个可看作质点的物体 （2）质量分布均匀的两个球体间引力计
算r时可，取两球心的距离
4、重要意义：
万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一；
探究：
Fa
F
a
这两种力是同一种性质的力吗？
如果是，那这两种力应该符合相同的规律：F
1 r2
方法： 比较两处引力产生的加速度是否符合
同一规律：a
1 r2
理论分析
a2 r2
a1
r1
a1 g 9.8m / s2
a
1 r2
r2= 60r1
a1 a2
r22 r12
(60R)2 R2
3600
解得
r地 : r月 9 :1
课后练一练：
课本 “问题与练习” 第2、3题
编后语
做笔记不是要将所有东西都写下，我们需要的只是“详略得当“的笔记。做笔记究竟应该完整到什么程度，才能算详略得当呢？对此很难作出简单回答。 课堂笔记，最祥可逐字逐句，有言必录；最略则廖廖数笔，提纲挈领。做笔记的详略要依下面这些条件而定。
高中物理第六章万有引力与航天2行星的运动3万有引力定律课件新人教版必修2
第二十七页，共46页。
解析：由公式 F＝Gmr1m2 2知，F 与 r2 成反比，距离增加 1 倍时，引力变为14F，A 错．地球和苹果间的相互作用力符 合牛顿第三定律，故大小相等，B 错．万有引力公式 F＝ Gmr1m2 2只适用于质点，当 r 趋近于 0 时，质量为 m1、m2 的 两个物体已不能看成质点，F 并不趋于无穷大，C 错．
第二十一页，共46页。
【典例 1】 两个大小相同的实心小铁球紧靠在— 起，它们之间的万有引力为 F.若将两个用同种材料制成 的半径是小铁球 2 倍的实心大铁球紧靠在一起，则两个大 铁球之间的万有引力为( )
A．2F B．4F C．8F D．16F 解析：两个小铁球之间的万有力引为 F＝G（m2rm）2＝G4mr22.
第三十四页，共46页。
【典例 2】 某物体在地面上受到的重力为 160 N， 将它放置在卫星中，在卫星以 a＝12g 的加速度随火箭向上 加速升空的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤 压的力为 90 N 时，卫星距地球表面有多远(地球半径 R 地 ＝6.4×103 km，g 表示地面处重力加速度，g 取 10 m/s2)?
m甲·2m乙
m甲m乙
G r2 ＝8G r2 ＝8F，故选项 C 正确．
2
答案：C
第十五页，共46页。
拓展一 对万有引力定律的理解
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．分析下列问题：
(1)任意两个物体之间都存在万有引力吗？ (2)任何两个物体之间的万有引力都可以利用公式 F ＝Gmr1m2 2计算出来吗？
A．公式中 G 为引力常量，是人为规定的 B．r 趋近于零时，万有引力趋于无穷大 C．m1、m2 之间的万有引力总是大小相等，方向相 反，是一对平衡力
解析：由公式 F＝Gmr1m2 2知，F 与 r2 成反比，距离增加 1 倍时，引力变为14F，A 错．地球和苹果间的相互作用力符 合牛顿第三定律，故大小相等，B 错．万有引力公式 F＝ Gmr1m2 2只适用于质点，当 r 趋近于 0 时，质量为 m1、m2 的 两个物体已不能看成质点，F 并不趋于无穷大，C 错．
第二十一页，共46页。
【典例 1】 两个大小相同的实心小铁球紧靠在— 起，它们之间的万有引力为 F.若将两个用同种材料制成 的半径是小铁球 2 倍的实心大铁球紧靠在一起，则两个大 铁球之间的万有引力为( )
A．2F B．4F C．8F D．16F 解析：两个小铁球之间的万有力引为 F＝G（m2rm）2＝G4mr22.
第三十四页，共46页。
【典例 2】 某物体在地面上受到的重力为 160 N， 将它放置在卫星中，在卫星以 a＝12g 的加速度随火箭向上 加速升空的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤 压的力为 90 N 时，卫星距地球表面有多远(地球半径 R 地 ＝6.4×103 km，g 表示地面处重力加速度，g 取 10 m/s2)?
m甲·2m乙
m甲m乙
G r2 ＝8G r2 ＝8F，故选项 C 正确．
2
答案：C
第十五页，共46页。
拓展一 对万有引力定律的理解
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．分析下列问题：
(1)任意两个物体之间都存在万有引力吗？ (2)任何两个物体之间的万有引力都可以利用公式 F ＝Gmr1m2 2计算出来吗？
A．公式中 G 为引力常量，是人为规定的 B．r 趋近于零时，万有引力趋于无穷大 C．m1、m2 之间的万有引力总是大小相等，方向相 反，是一对平衡力
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2．若两个物体间有引力作用，为何我们感受不到？ 提示： 由 F ∝Mr2m知，地面上的物体质量比起天体来说太小了，所以我们 感受不到。
[归纳总结 ] 1．万有引力公式的适用条件 (1)F ＝Gmr21m2只适用于质点间的相互作用，但当两物体间的距离远大于物体 本身的线度时，物体可视为质点，公式也近似成立。 (2)当两物体是质量分布均匀的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算， 但式中的 r 是指两球心间的距离。
答案： AC
2．[对引力常量的理解 ](多选)关于引力常量 G，下列说法正确的是 ( ) A．牛顿发现万有引力时，给出了引力常量的值 B．引力常量 G 是由实验测得的，而不是人为规定的 C．引力常量 G 的测量非常困难的原因是：一般物体间的相互吸引力非常小， 不易测出来 D．由万有引力定律公式 F ＝Gmr1m2 2，可得 G＝mF1rm2 2，于是可知：引力常量 G 与两物体之间距离的平方成正比，与两物体质量的乘积成反比，其大小与单位 制的选择有关
解析： 引力常量 G 的数值是英国科学家卡文迪许运用构思巧妙的精密 “扭 秤”实验第一次测定出来的，它的测出，使万有引力定律有了实际运用价值， A 对。物体间的距离 r 趋于零时，万有引力定律不再适用， B 错误。两个物体之间 的万有引力是一对相互作用力，它们总是大小相等，方向相反， C 对。万有引力 定律不仅适用于天体，同时也适用于地球表面上的物体， D 错。
知识点二 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。 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连线上， 引力的大小与物体的质量 m1 和 m2 的_乘__积__成正比、与它们之间距离 r 的_二__次__方__ 成反比。 2．表达式： F ＝Gmr12m2，式中质量的单位 kg，距离的单位 m，力的单位 N， G 是比例系数，叫作 _引__力__常__量__。
答案： BD
[变式训练 ] 1．[对万有引力定律的理解 ](多选)对于万有引力定律 F ＝Gmr1m2 2的理解，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．当物体间的距离 r 趋于零时，万有引力趋于无穷大 C．不管 m1、m2 的大小关系如何，它们之间引力的大小都是相等的 D．万有引力定律只适用于天体，不适用于地球表面上的物体
解析： 只有可看作质点的两物体间的引力可用 F＝Gmr1m2 2计算，但是不能 看作质点的两个物体之间依然有万有引力， 只是不能用此公式计算，选项 A 错误， B 正确；万有引力随物体间距离的减小而增大，但是当距离比较近时，计算公式 就不再适用，所以说万有引力无穷大是错误的，选项 C 错误；引力常量的大小首 先是由卡文迪许通过扭秤装置测出来的， 约等于 6.67×10－11 N·m2/kg2，选项 D 正 确。
2．对万有引力定律的理解 (1)普遍性：任何客观存在的物体间都存在相互作用力。 (2)相互性：两物Байду номын сангаас间的引力是一对作用力与反作用力。 (3)宏观性：通常情况下，万有引力很小，只有在质量巨大的天体间，其存在 才有宏观意义。
(多选)下列对万有引力和万有引力定律的理解正确的有 ( ) A．不能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力 B．可看作质点的两物体间的引力可用 F ＝Gmr1m2 2计算 C．由 F ＝Gmr1m2 2知，两物体间距离 r 减小时，它们之间的引力增大，紧靠在 一起时，万有引力无穷大 D．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的， 约等于 6.67×10－11 N·m2/kg2
3.万有引力定律
学习目标 1.理解万有引力定律内容、含义及适用条件。 2．知道任何物体间都存在万有引力，且遵 循相同的规律。 3．会用万有引力定律解决简单的引力计算 问题，知道万有引力定律公式中 r 的物理意 义，了解引力常量 G 的测定在科学历史上的 重大意义。
思维导图
研读教材·自主学习
知识点一 月—地检验 阅读教材第 39～40 页“月—地检验”部分。 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“平方反比”的规律。 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 6102。 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：地球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 引力遵从相同的规律。
3．引力常量 ①大小： G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，数值上等于两个质量都是 1 kg 的质点相 距 1 m 时的相互吸引力。 ②测定：英国物理学家 _卡__文__迪__许__在实验室比较精确地测出了 G 的数值。
◎ 思考辨析 (1)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。 ( ) (2)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。 ( ) (3)引力常量是牛顿首先测出的。 ( ) (4)物体间的万有引力与它们间的距离成反比。 ( ) (5)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体，若距离很近，它们间的 万有引力可能很大。 ( ) (6)万有引力定律适用于任意质点间的相互作用。 ( ) 答案： (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
解析： 万有引力常量是通过实验测定得出的，与物体间距离及质量无关， 牛顿发现了万有引力定律，但并未给出引力常量的值，一百多年后卡文迪许才第 一次在实验室里比较准确地测出了引力常量的值，引力常量是适用于任何物体间 的普适量，与物体的质量及距离都无关。
课堂互动·考点探究
考点一 万有引力定律的理解
[问题探究 ]
1．把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从 的规律推广到宇宙万物之间，你觉得合适吗？请发表自己的见解。
提示： 万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引 力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。
[归纳总结 ] 1．万有引力公式的适用条件 (1)F ＝Gmr21m2只适用于质点间的相互作用，但当两物体间的距离远大于物体 本身的线度时，物体可视为质点，公式也近似成立。 (2)当两物体是质量分布均匀的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算， 但式中的 r 是指两球心间的距离。
答案： AC
2．[对引力常量的理解 ](多选)关于引力常量 G，下列说法正确的是 ( ) A．牛顿发现万有引力时，给出了引力常量的值 B．引力常量 G 是由实验测得的，而不是人为规定的 C．引力常量 G 的测量非常困难的原因是：一般物体间的相互吸引力非常小， 不易测出来 D．由万有引力定律公式 F ＝Gmr1m2 2，可得 G＝mF1rm2 2，于是可知：引力常量 G 与两物体之间距离的平方成正比，与两物体质量的乘积成反比，其大小与单位 制的选择有关
解析： 引力常量 G 的数值是英国科学家卡文迪许运用构思巧妙的精密 “扭 秤”实验第一次测定出来的，它的测出，使万有引力定律有了实际运用价值， A 对。物体间的距离 r 趋于零时，万有引力定律不再适用， B 错误。两个物体之间 的万有引力是一对相互作用力，它们总是大小相等，方向相反， C 对。万有引力 定律不仅适用于天体，同时也适用于地球表面上的物体， D 错。
知识点二 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。 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连线上， 引力的大小与物体的质量 m1 和 m2 的_乘__积__成正比、与它们之间距离 r 的_二__次__方__ 成反比。 2．表达式： F ＝Gmr12m2，式中质量的单位 kg，距离的单位 m，力的单位 N， G 是比例系数，叫作 _引__力__常__量__。
答案： BD
[变式训练 ] 1．[对万有引力定律的理解 ](多选)对于万有引力定律 F ＝Gmr1m2 2的理解，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．当物体间的距离 r 趋于零时，万有引力趋于无穷大 C．不管 m1、m2 的大小关系如何，它们之间引力的大小都是相等的 D．万有引力定律只适用于天体，不适用于地球表面上的物体
解析： 只有可看作质点的两物体间的引力可用 F＝Gmr1m2 2计算，但是不能 看作质点的两个物体之间依然有万有引力， 只是不能用此公式计算，选项 A 错误， B 正确；万有引力随物体间距离的减小而增大，但是当距离比较近时，计算公式 就不再适用，所以说万有引力无穷大是错误的，选项 C 错误；引力常量的大小首 先是由卡文迪许通过扭秤装置测出来的， 约等于 6.67×10－11 N·m2/kg2，选项 D 正 确。
2．对万有引力定律的理解 (1)普遍性：任何客观存在的物体间都存在相互作用力。 (2)相互性：两物Байду номын сангаас间的引力是一对作用力与反作用力。 (3)宏观性：通常情况下，万有引力很小，只有在质量巨大的天体间，其存在 才有宏观意义。
(多选)下列对万有引力和万有引力定律的理解正确的有 ( ) A．不能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力 B．可看作质点的两物体间的引力可用 F ＝Gmr1m2 2计算 C．由 F ＝Gmr1m2 2知，两物体间距离 r 减小时，它们之间的引力增大，紧靠在 一起时，万有引力无穷大 D．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的， 约等于 6.67×10－11 N·m2/kg2
3.万有引力定律
学习目标 1.理解万有引力定律内容、含义及适用条件。 2．知道任何物体间都存在万有引力，且遵 循相同的规律。 3．会用万有引力定律解决简单的引力计算 问题，知道万有引力定律公式中 r 的物理意 义，了解引力常量 G 的测定在科学历史上的 重大意义。
思维导图
研读教材·自主学习
知识点一 月—地检验 阅读教材第 39～40 页“月—地检验”部分。 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“平方反比”的规律。 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 6102。 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：地球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 引力遵从相同的规律。
3．引力常量 ①大小： G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，数值上等于两个质量都是 1 kg 的质点相 距 1 m 时的相互吸引力。 ②测定：英国物理学家 _卡__文__迪__许__在实验室比较精确地测出了 G 的数值。
◎ 思考辨析 (1)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。 ( ) (2)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间。 ( ) (3)引力常量是牛顿首先测出的。 ( ) (4)物体间的万有引力与它们间的距离成反比。 ( ) (5)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体，若距离很近，它们间的 万有引力可能很大。 ( ) (6)万有引力定律适用于任意质点间的相互作用。 ( ) 答案： (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
解析： 万有引力常量是通过实验测定得出的，与物体间距离及质量无关， 牛顿发现了万有引力定律，但并未给出引力常量的值，一百多年后卡文迪许才第 一次在实验室里比较准确地测出了引力常量的值，引力常量是适用于任何物体间 的普适量，与物体的质量及距离都无关。
课堂互动·考点探究
考点一 万有引力定律的理解
[问题探究 ]
1．把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从 的规律推广到宇宙万物之间，你觉得合适吗？请发表自己的见解。
提示： 万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引 力。日对地、地对月、地对地面上物体的引力都是其实例。