万有引力定律—【新教材】人教版高中物理必修第二册课件
合集下载
人教版高一物理必修第二册7.2万有引力定律课件(共42张PPT)
为F= G r ，若它们间的距离缩短为 2 r，其中一个质点 C2．．两P、个Q质做量圆均周匀运的动球的体线2 相速距度为大r小，相它等们之间的万有引力为1×10-8N，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们之间的万有引力
为【的（拓展例质）题】量考查内变容：为万有原引力与来抛体的运动2综倍合问题，则它们之间的万有引力为8F，
二 万有引力与重力的关系
任务1 万有引力与重力的关系
1．万有引力和重力的关系：如图所示，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
Mm R2
。
引力F可分解为F1、F2两个分力，其中F1为物体随地球自
转做圆周运动的向心力Fn，F2就是物体的重力mg。
A．P、Q做圆周运动的向心力大小相等 P、Q两质点距离地心的距离相等，根据F=
2．万有引力定律的适用条件：
知，两质点受到的地球引力大小相等，故B正确、D错误；
P、Q两点的角速度相同，做圆周运动的半径不同，根据F向=mrω2可知向心力大小不相等，A错误；
公式F=G 适用于两质点间的相互作用，当两物体相距很近时，两物体不能看成质点，所以选项B错误。
B．使两物体间的距离和两物体的质量都减为原来的
1 4
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使其中一个物体的质量减小到原来的
1 4
，距离不变
【解析】选B。使两物体的质量各减小一半，距离不变，
根据万有引力定律F=
G
Mm r2
可知，万有引力变为原来的
1 4
，
故A可以采用；使两物体间的距离和两物体的质量都减为
万有引力定律
为【的（拓展例质）题】量考查内变容：为万有原引力与来抛体的运动2综倍合问题，则它们之间的万有引力为8F，
二 万有引力与重力的关系
任务1 万有引力与重力的关系
1．万有引力和重力的关系：如图所示，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
Mm R2
。
引力F可分解为F1、F2两个分力，其中F1为物体随地球自
转做圆周运动的向心力Fn，F2就是物体的重力mg。
A．P、Q做圆周运动的向心力大小相等 P、Q两质点距离地心的距离相等，根据F=
2．万有引力定律的适用条件：
知，两质点受到的地球引力大小相等，故B正确、D错误；
P、Q两点的角速度相同，做圆周运动的半径不同，根据F向=mrω2可知向心力大小不相等，A错误；
公式F=G 适用于两质点间的相互作用，当两物体相距很近时，两物体不能看成质点，所以选项B错误。
B．使两物体间的距离和两物体的质量都减为原来的
1 4
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使其中一个物体的质量减小到原来的
1 4
，距离不变
【解析】选B。使两物体的质量各减小一半，距离不变，
根据万有引力定律F=
G
Mm r2
可知，万有引力变为原来的
1 4
，
故A可以采用；使两物体间的距离和两物体的质量都减为
万有引力定律
7.2万有引力定律—【新教材】人教版高中物理必修二课件
八大行星运动的轨道半长轴与轨道半 短轴长度近似相等，结合开普勒运动 定律可将行星的运动简化为匀速圆周 运动。
和伟大的科学家牛顿一起思考
2.行星绕太阳做匀速圆周运动，需要向心力，这一
向心力究竟由什么力来提供？
T
太阳与行星的引力F为行星提供了向心力。
行星m F
3.引力的大小与什么因素有关？表达式又是怎样的？
重力与万有引力的区别与联系
1.重力为地球引力的分力
重力与万有引力的区别与联系 2．重力与纬度的关系 （1）考虑地球自转（匀速圆周运动）
思考：物体 向两极移动 时重力如何
变化？
①赤道 F合=Fn F FN m2r 重力最小
物体与地球保持相对静止：FN mg
mg
G
Mm R2
-
m
2r
②两极 F合=Fn=0（r=0）
a月
4 2
T2
r
7.你得到了什么结论？ 地面物体所受地球的引力、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。
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。
2.表达式：
式中，质量的单位用千克（kg），距离的单位用米 （m），力的单位用牛（N），G是比例常数，叫做 引力常量（gravitational constant）。
关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（ ）
月球在这个力的作用下做什么运动？其向心加速度的表达式是怎样的？
和伟大的科学家牛顿一起思考
阻碍科学家获得正确认识的原因主要是什么？
月球在这个力的作用下做什么运动？其向心加速度的表达式是怎样的？
和伟大的科学家牛顿一起思考
2.行星绕太阳做匀速圆周运动，需要向心力，这一
向心力究竟由什么力来提供？
T
太阳与行星的引力F为行星提供了向心力。
行星m F
3.引力的大小与什么因素有关？表达式又是怎样的？
重力与万有引力的区别与联系
1.重力为地球引力的分力
重力与万有引力的区别与联系 2．重力与纬度的关系 （1）考虑地球自转（匀速圆周运动）
思考：物体 向两极移动 时重力如何
变化？
①赤道 F合=Fn F FN m2r 重力最小
物体与地球保持相对静止：FN mg
mg
G
Mm R2
-
m
2r
②两极 F合=Fn=0（r=0）
a月
4 2
T2
r
7.你得到了什么结论？ 地面物体所受地球的引力、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。
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。
2.表达式：
式中，质量的单位用千克（kg），距离的单位用米 （m），力的单位用牛（N），G是比例常数，叫做 引力常量（gravitational constant）。
关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（ ）
月球在这个力的作用下做什么运动？其向心加速度的表达式是怎样的？
和伟大的科学家牛顿一起思考
阻碍科学家获得正确认识的原因主要是什么？
月球在这个力的作用下做什么运动？其向心加速度的表达式是怎样的？
物理人教版(2019)必修第二册7.2万有引力定律(共25张ppt)
观察与思考
利用已知行星与太阳间引力公式推导月球加速度
1.已知月心到地心的距离约为地球半径的60倍，则月球绕地球做圆周运
动的加速度与物体在地面附近下落时的加速度比值是多少？
月球受地球引力为： =
地月
2
地
月 =
= 2
月
苹果受地球引力为： =
地 苹
2
地
苹 =
= 2
观察与思考
思考1：生活中的匀速圆周运动遵从怎样的动力学规律？
合力提供向心力，即合 =
2
4π2
= 2 =2
思考2：行星绕太阳可看做匀速圆周运动，什么力提供
向心力？
太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力
观察与思考
思考3：太阳对行星的引力提供向心力，那么这
3
由开普勒三定律： 2
6.67×10－11 m2/kg2。
卡文迪什
4.对万有引力定律的理解
普遍性 宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着相互吸引的力
相互性 两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力
宏观性
地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力比较可忽略不计，但在
质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用
m太m
(2)太阳与行星间的引力公式 F＝G 2 中，G与太阳、行星都没有关
r
系。( √ )
(3)太阳对行星的引力大小等于行星对太阳的引力大小。(
√)
(4)太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与太阳质量无关。
(
×)
月—地检验
观察与思考
如图甲所示秋天苹果成熟后会从树上落下来；如图乙所示为月球绕着地
新人教版高中物理必修二 课件6.3 ：万有引力定律(共14张PPT)
思考:把一质量为m的物体放在 地心上,问它和地球之间的万有 引力是多少?
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/62021/11/6
问:卡文迪许是如何称出地球质量的径为6370 km，地球表面的重力加 速度g=9.8m/s2 ．
求：（1）地球表面一质量为10kg物体受 到的万有引力？
（2）地球表面一质量为10kg物体受 到的重力？
（3）比较万有引力和重力？
星体质量的求解
例2:质量为M的均匀实心球体半径为R,球心 为O点.在球的右测挖去一个半径为R/2的小 球,将该小球置于OO`连线上距O为L的P点， O`为挖去小球后空腔部分的中心，则大球 剩余部分对P点小球的引力F为多少?
· O O`
万有引力定律的证明
结论：行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比， 跟行星到太阳的距离的二次方成反比.
第三节 万有引力定律
一 万有引力定律
新人教版高中物理必修二(课件)6.3 万有引力定律 (共18张PPT)
A、G m1m2 r2
C、
G
m1m2 (r1 r2 ) 2
B、G m1 m2
答案：D
r12
ห้องสมุดไป่ตู้
D、
G
(r
m1m2 r1 r2
)2
r1
r2
r
三、引力常量的测量——扭秤实验 （1）实验原理： 科学方法——放大法
卡文迪许实验室
卡文迪许
（２）实验数据
G值为6.67×10-11 Nm2/kg2 G值的物理含义： 两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之 间万有引力为6.67×10-11 N
•
T H E E N D 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。上午11时5分57秒上午11时5分11:05:5721.3.18
谢谢观看
例题2 估算两个质量50kg的同学相距0.5m 时之间的万有引力约有多大？
答案：6.67×10-7牛
（３）卡文迪许扭称实验的意义 ①证明了万有引力的存在，使万有引力定律 进入了真正实用的时代； ②开创了微小量测量的先河，使科学放大思 想得到推广；
四、学习思考
纵观万有引力定律的发现历程，你觉得科学发现的一 般过程是什么？你能概括一下吗？
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。2 1.3.1821.3.18Thursday, March 18, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。11:05:5711:05:5711:053/18/2021 11:05:57 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。21.3.1811:05:5711:05Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。11:05:5711:05:5711:05Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。21.3.1821.3.1811:05:5711:05:57March 18, 2021
万有引力定律—【新教材】新人教版高中物理必修第二册教学PPT
C.F 和 F′大小相等，是同一个力
√D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力
解析 由于力的作用是相互的，则F′和F大小相等、方向相反，是作用力与反 作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案 为B、D.
二 万有引力定律
导学探究 (1)通过月—地检验结果表明，地面物体所受地球的引力、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.一切物体都存在这样的引力，如图1，那么， 为什么通常两个人(假设两人可看成质点，质量均为100 kg，相距1 m)间的万有引力 我们却感受不到？ 答案 两个人之间的万有引力大小为：F＝
2.两个质量都是1 kg的物体(可看成质点)，相距1 m时，两物体间的万有引力F＝ _6_.6_7_×__1_0_－_1_1_ N，其中一个物体的重力F′＝_1_0__ N，万有引力F与重力F′的比值 为_6_._6_7_×_1_0_－_1_2_.(已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，取重力加速度g＝10 m/s2)
知识深化 万有引力定律的得出过程
例 1 (多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力 F∝mr2， 行星对太阳的引力 F′∝Mr2，其中 M、m、r 分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星 间的距离，下列说法正确的是 A.由 F′∝Mr2和 F∝mr2，得 F∶F′＝m∶M
√B.F 和 F′大小相等，是作用力与反作用力
Gmr21m2＝6.67×10－111×100×100 N＝6.67×
10－7 N，因万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？ 答案 相等.它们是一对相互作用力.
知识深化 1.万有引力定律表达式：F＝Gmr1m2 2，G＝6.67×10－11 N·m2/kg2. 2.万有引力定律公式适用的条件
√D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力
解析 由于力的作用是相互的，则F′和F大小相等、方向相反，是作用力与反 作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案 为B、D.
二 万有引力定律
导学探究 (1)通过月—地检验结果表明，地面物体所受地球的引力、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.一切物体都存在这样的引力，如图1，那么， 为什么通常两个人(假设两人可看成质点，质量均为100 kg，相距1 m)间的万有引力 我们却感受不到？ 答案 两个人之间的万有引力大小为：F＝
2.两个质量都是1 kg的物体(可看成质点)，相距1 m时，两物体间的万有引力F＝ _6_.6_7_×__1_0_－_1_1_ N，其中一个物体的重力F′＝_1_0__ N，万有引力F与重力F′的比值 为_6_._6_7_×_1_0_－_1_2_.(已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，取重力加速度g＝10 m/s2)
知识深化 万有引力定律的得出过程
例 1 (多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力 F∝mr2， 行星对太阳的引力 F′∝Mr2，其中 M、m、r 分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星 间的距离，下列说法正确的是 A.由 F′∝Mr2和 F∝mr2，得 F∶F′＝m∶M
√B.F 和 F′大小相等，是作用力与反作用力
Gmr21m2＝6.67×10－111×100×100 N＝6.67×
10－7 N，因万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？ 答案 相等.它们是一对相互作用力.
知识深化 1.万有引力定律表达式：F＝Gmr1m2 2，G＝6.67×10－11 N·m2/kg2. 2.万有引力定律公式适用的条件
人教版高中物理必修二课件6.3万有引力定律 (共17张PPT)
-16
m
时的万有引力
解析：有万有引力定律得
m1m2 F G 2 r 6.67 10 3.4 10
11
(7.1 10 ) N 16 2 (1.0 10 )
30 2
37
N
对行星的引力来提供行星绕太阳运动所 需的向心力.正因为这个引力使得行星不 能飞离太阳.牛顿进一步推想也应该是地 球对月球的引力使得月球不能离开地球, 而围绕地球运动.
苹果落地与月亮绕地旋转……这引起了 牛顿的沉思。 他猜想：苹果与月球受到的引力可能是 同一种力!
二、万有引力的检验
-------月---地检验
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
卡文迪许实验室
卡文迪许
引力常量G的测量实验
m´
m
F
Fr G m1m2
2
F
m´
r
m
r
1798年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置, 第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小F做了精确测量
和计算，比较准确地测出了引力常量G的数值
实验原理：
M1 M 2 FL k k F L Fr 2 kr 2 G m1 m2 Lm1 m2
3.万有引力的理解
① 普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之
间的相互吸引力，任何客观存在的两个有质量的物体之间都存 在着这种相互吸引的力。 ② 相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用 力．它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上。 ③ 宏观性：通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨大的 天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观 世界中，粒子的质量都非常小，万有引力可以忽略不计。 ④特殊性：两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，
m
时的万有引力
解析：有万有引力定律得
m1m2 F G 2 r 6.67 10 3.4 10
11
(7.1 10 ) N 16 2 (1.0 10 )
30 2
37
N
对行星的引力来提供行星绕太阳运动所 需的向心力.正因为这个引力使得行星不 能飞离太阳.牛顿进一步推想也应该是地 球对月球的引力使得月球不能离开地球, 而围绕地球运动.
苹果落地与月亮绕地旋转……这引起了 牛顿的沉思。 他猜想：苹果与月球受到的引力可能是 同一种力!
二、万有引力的检验
-------月---地检验
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(1789年)
卡文迪许实验室
卡文迪许
引力常量G的测量实验
m´
m
F
Fr G m1m2
2
F
m´
r
m
r
1798年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置, 第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小F做了精确测量
和计算，比较准确地测出了引力常量G的数值
实验原理：
M1 M 2 FL k k F L Fr 2 kr 2 G m1 m2 Lm1 m2
3.万有引力的理解
① 普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之
间的相互吸引力，任何客观存在的两个有质量的物体之间都存 在着这种相互吸引的力。 ② 相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用 力．它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上。 ③ 宏观性：通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨大的 天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观 世界中，粒子的质量都非常小，万有引力可以忽略不计。 ④特殊性：两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，
新教材人教版高中物理必修第二册 7-2万有引力定律 教学课件
第三页，共二十六页。
k
a3 T2
第四页，共二十六页。
问题 是什么力支配着行 星绕着太阳04
科学家的思考
行星与太阳间的引力
月—地检验
万有引力定律
第五页，共二十六页。
一、科学家的思考
伽利略
一切物体都有合并的 趋势，这种趋势导致 物体做圆周运动。
当时，已能准确测量的量有：（即事实）地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2，地 球半径： R = 6.4×106m，月亮的公转周期：T =27.3天≈2.36×106s，月亮轨道半径： r
=3.8×108m≈ 60R
a 2r 4 2r
T a 2.69103 m / s2
a
1 602
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 G m1m2 r2
3.适用条件： （1）两质点间（两物体间距远大于物体的线度） （2）两均质球体间（r 为两球球心间的距离）
第十五页，共二十六页。
四、万有引力定律 4.对万有引力定律的理解：
(1)普遍性：它存在于宇宙中任何客观存在的两个物体之间。
动需要指向圆心的力，这个力应该就 是太阳对它的引力。
第七页，共二十六页。
二、行星与太阳间的引力
问题 行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能
把它简化成什么运动呢？
简化
问题 行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力由什么力来提供做向心力？ 这个力的方向怎
么样？
第八页，共二十六页。
和a月＝ F月 ，可得：
m月
a 月=Gmr2 地
对 a苹苹＝果自mF萍得果由：落a体苹，＝由___G_R_m2_地F由=Grm＝地r62m和0月R，可得：
k
a3 T2
第四页，共二十六页。
问题 是什么力支配着行 星绕着太阳04
科学家的思考
行星与太阳间的引力
月—地检验
万有引力定律
第五页，共二十六页。
一、科学家的思考
伽利略
一切物体都有合并的 趋势，这种趋势导致 物体做圆周运动。
当时，已能准确测量的量有：（即事实）地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2，地 球半径： R = 6.4×106m，月亮的公转周期：T =27.3天≈2.36×106s，月亮轨道半径： r
=3.8×108m≈ 60R
a 2r 4 2r
T a 2.69103 m / s2
a
1 602
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 G m1m2 r2
3.适用条件： （1）两质点间（两物体间距远大于物体的线度） （2）两均质球体间（r 为两球球心间的距离）
第十五页，共二十六页。
四、万有引力定律 4.对万有引力定律的理解：
(1)普遍性：它存在于宇宙中任何客观存在的两个物体之间。
动需要指向圆心的力，这个力应该就 是太阳对它的引力。
第七页，共二十六页。
二、行星与太阳间的引力
问题 行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能
把它简化成什么运动呢？
简化
问题 行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力由什么力来提供做向心力？ 这个力的方向怎
么样？
第八页，共二十六页。
和a月＝ F月 ，可得：
m月
a 月=Gmr2 地
对 a苹苹＝果自mF萍得果由：落a体苹，＝由___G_R_m2_地F由=Grm＝地r62m和0月R，可得：
7.2万有引力定律课件—【新教材】人教版高中物理必修第二册
行星对太阳的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比
4π 例题2：关于行星对太阳的引力，下列说法正确的是（ ） 可求得月球绕地球做匀速圆周运动的加速度 a ＝ r 行星对太阳的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力
月
T 当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大）2 2月 Nhomakorabea月地
知道太阳对行星的引力提供了行星做圆周运动的向心力，能利用开普勒第三定律、牛顿运动定律推导出太阳与行星之间引力的表达式.
第七章 万有引力与宇宙航行
1 2 两个完全相同的实心匀质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F.
例题4：如图1所示，两球间的距离为r0.
大 第七章 万有引力与宇宙航行
知道太阳对行星的引力提供了行星做圆周运动的向心力，能利用开普勒第三定律、牛顿运动定律推导出太阳与行星之间引力的表达式. 两个完全相同的实心匀质小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F.
B.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 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
(多选)关于引力常量G，下列说法中正确的是（ ） 知道太阳对行星的引力提供了行星做圆周运动的向心力，能利用开普勒第三定律、牛顿运动定律推导出太阳与行星之间引力的表达式.
C.对于m 与m 间的万有引力，质量大的受到的引力 引力常量G是不变的，其数值大小由卡文迪什测出，与单位制的选择无关
例题3：对于万有引力定律的表达式F＝
下列说法正确的是（ ）
例题3：对于万有引力定律的表达式F＝
下列说法正确的是（ ）
导出太阳与行星之间引力的表达式. (多选)关于引力常量G，下列说法中正确的是（ ）
当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间.( √ ) (2)牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量.( × ) (3)质量一定的两个物体，若距离无限小，它们间的万有引力趋于无限大.( × ) (4)把物体放在地球中心处，物体受到的引力无穷大.( × ) (5)由于太阳质量大，太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力.( × )
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
四
引力常量
牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但没有测出引力常量G. 英国物理学家 卡文迪什 通过实验推算出引力常量G的值.通常情况下取G＝_6_._6_7_×__ 10－11 N·m2/kg2.
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
三
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. 2.表达式： F＝Gmr1m2 2 ，其中G叫作引力常量.
01
一 行星与太阳间的引力
行星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动.设行星为r.
天文观测测得行星公转周期为T，则
向心力
F＝mvr2＝
4π2 m T2 r
①
根据开普勒第三定律：Tr32＝k
②
由①②得：F＝4π2kmr2
③
m
由③式可知太阳对行星的引力 F∝ r2
根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力 F′∝mr2太 m太m
高一物理备课组
学习目标
1.知道太阳对行星的引力提供了行星做圆周运动的向心力，能利用开普勒 第三定律、牛顿运动定律推导出太阳与行星之间引力的表达式. 2.了解月—地检验的内容和作用. 3.理解万有引力定律内容、含义及适用条件. 4.认识引力常量测定的重要意义，能应用万有引力定律解决实际问题.
课前预习
例 1 (多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力 F∝mr2， 行星对太阳的引力 F′∝Mr2，其中 M、m、r 分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星 间的距离，下列说法正确的是 A.由 F′∝Mr2和 F∝mr2，得 F∶F′＝m∶M
√B.F 和 F′大小相等，是作用力与反作用力
月球公转周期T＝27.3 d≈2.36×106 s
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
则 a 月＝(2Tπ)2r＝ 2.7×10－3 m/s2(保留两位有效数字)
a月 ＝
2.8×10－4
1 (数值)≈ 602 (比例).
a苹
3.结论：地面物体所受地球的引力、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.
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
知识深化 万有引力定律的得出过程
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
则行星与太阳间的引力 F∝ r2 m太m
写成等式 F＝ G r2 .
二 月—地检验
1.猜想：地球与月球之间的引力
m月m地 F＝G r2 ，根据牛顿第二定律
a
m地 月＝ F ＝G r2
m月
.
地面上苹果自由下落的加速度
a
苹＝F′＝
m地 G R2
.
m苹
由于
a月 r＝60R，所以 ＝
1 602
.
a苹
2.验证：(1)苹果自由落体加速度a苹＝g＝9.8 m/s2. (2)月球中心距地球中心的距离r＝3.8×108 m.
C.F 和 F′大小相等，是同一个力
√D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力
解析 由于力的作用是相互的，则F′和F大小相等、方向相反，是作用力与反 作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案 为B、D.
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT) 7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
2.两个质量都是1 kg的物体(可看成质点)，相距1 m时，两物体间的万有引力F＝ _6_.6_7_×__1_0_－_1_1_ N，其中一个物体的重力F′＝_1_0__ N，万有引力F与重力F′的比值 为_6_._6_7_×_1_0_－_1_2_.(已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，取重力加速度g＝10 m/s2)
课堂探究
02
7.2 万有引力定律—【新教材】人教版（201 9）高 中物理 必修第 二册课 件(共35 张PPT)
一
对太阳与行星间引力的理解
导学探究 1.是什么原因使行星绕太阳运动？ 答案 太阳对行星的引力使行星绕太阳运动. 2.在推导太阳与行星间的引力时，我们对行星的运动怎么简化处理的？用了哪些 知识？ 答案 将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动.在推导过程中，用到了向心力 公式、开普勒第三定律及牛顿运动定律.