湖南省2015届高三物理 万有引力定律课件
万有引力定律精品课件完整版精品课件
万有引力定律精品课件完整版精品课件一、教学内容本节课我们将学习普通高中物理必修2第三章《万有引力定律》的相关内容。
具体涉及教材第三章第1节至第3节，详细内容包括万有引力定律的发现历程、定律表述及公式推导、万有引力常量的测定以及万有引力定律在天文学上的应用等。
二、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的基本原理。
2. 掌握万有引力定律的数学表达式，能运用其解决实际问题。
3. 了解万有引力常量的测定方法，理解其物理意义。
三、教学难点与重点重点：万有引力定律的发现过程、数学表达式、应用。
难点：万有引力定律的公式推导，万有引力常量的测定。
四、教具与学具准备1. 教具：地球仪、天平、计算器、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 引入新课：通过展示地球与月球相互吸引的动画，让学生初步认识万有引力现象，激发学习兴趣。
2. 讲解万有引力定律的发现历程：以牛顿的苹果故事为切入点，介绍万有引力定律的发现过程。
3. 讲解万有引力定律的数学表达式：通过PPT展示公式推导过程，引导学生理解万有引力定律的基本原理。
4. 实践情景引入：设置地球与月球之间的万有引力问题，让学生运用公式计算。
5. 例题讲解：讲解地球与月球之间的万有引力计算方法，引导学生掌握如何运用公式解决实际问题。
6. 随堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。
7. 讲解万有引力常量的测定：介绍卡文迪许实验，解释万有引力常量的物理意义。
六、板书设计1. 万有引力定律的发现历程2. 万有引力定律的数学表达式3. 万有引力常量的测定方法4. 应用举例七、作业设计1. 作业题目：（1）根据万有引力定律，计算地球与月球之间的引力。
（2）已知地球半径、地球质量，计算地球表面的重力加速度。
2. 答案：（1）F = G Mm Me / r^2（2）g = G Me / R^2八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过生动的实例引入，激发了学生的学习兴趣，讲解了万有引力定律的基本原理和数学表达式，使学生对万有引力定律有了较为深刻的认识。
高中物理【万有引力定律】优秀课件
高中物理【万有引力定律】优秀课件一、教学内容本节课选自高中物理教材第二章《力学》第三节《万有引力定律》。
内容包括：万有引力定律的发现历程、定律表述及其公式推导、万有引力常量的测定、以及万有引力定律在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 理解万有引力定律的发现历程，掌握万有引力定律的基本概念和公式。
2. 学会运用万有引力定律解决实际问题，如计算天体的质量、距离等。
3. 了解万有引力常量的测定方法，培养实验精神和科学思维。
三、教学难点与重点教学难点：万有引力定律的公式推导和运用。
教学重点：万有引力定律的基本概念、公式及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具：地球仪、天体模型、演示实验器材。
2. 学具：计算器、草稿纸、物理公式手册。
五、教学过程1. 导入：通过展示地球与月球相互吸引的动画，引发学生对万有引力定律的兴趣。
2. 新课导入：介绍万有引力定律的发现历程，引导学生学习定律的基本内容。
3. 公式推导：a. 引导学生回顾牛顿三大运动定律。
b. 结合天体运动实例，推导出万有引力定律公式。
4. 案例分析：讲解万有引力定律在实际问题中的应用，如计算地球与月球之间的引力。
5. 演示实验：展示万有引力常量的测定实验，让学生直观地感受万有引力的存在。
6. 随堂练习：布置与万有引力定律相关的计算题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 万有引力定律的发现历程2. 万有引力定律公式3. 万有引力常量的测定方法4. 万有引力定律的应用实例七、作业设计1. 作业题目：a. 计算地球与月球之间的万有引力。
b. 讨论万有引力与距离、质量的关系。
c. 分析万有引力定律在实际问题中的应用。
2. 答案：a. F = G M1 M2 / r^2b. 万有引力与距离的平方成反比，与质量成正比。
c. 应用实例分析。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生的掌握程度，以及改进措施。
2. 拓展延伸：介绍现代物理学中关于引力的新理论，如相对论、量子引力等，激发学生的探索兴趣。
高中物理课件： 万有引力定律(教学课件)
【练习6】根据天文观测，在距离地球430ly处有两颗恒星，它们的质量
分别为 11031kg 和 6.4 1030 kg ，半径分别为 4.86 1010 m 和 2.4 109 m ，它们 之间的A．距在国离际为单位7制.5中7 ，1引012力关m常于。量引在力能数常否值量上，用等下万于列两说有个法引质正量确力是的定1是kg律（的质直点接）相距计1算m时它万有们引之力的间大的小万有
相互作用的万有引力B．时在，不同引的力单位常制量中，的引值力常是量不的数同值的是相D同．的著名的“月—地检验
C．计算不同物体间相互作用的万有引力时，引力常量的值是不同的
”是在已知引力D常．著量名的的“数月—值地后检验才”是进在行已知的引力常量的数值后才进行的
【参考答案】A
课堂练习
【练习2】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 m1m2 ，下列说法正确的是（ ）
五、牛顿的观点
牛顿在前人对惯性研究的基础上，
开始思考“物体怎样才会不沿直线运
动”，他的回答是：以任何方式改变速
度，都需要力。行星做匀速圆周运动需
要指向圆心的力，这个力应该就是太阳
对它的引力。
能不能求出这个引力的大小和方向呢？
第二部分：行星与太阳的引力
一、行星所受向心力的方向
行星绕太阳的运动可以看做匀速圆 周运动，行星做匀速圆周运动时，受 到一个指向圆心（太阳）的引力，正 是这个力提供了匀速圆周运动所需的 向心力，由此可推知太阳与行星间引 力的方向沿着二者的连线。
万有引力定律课件PPT
一、月—地检验
检验目的：地球和月球之间的吸
引力是否与地球吸引苹果的
力为同一种力．
r
检验原理：
R
根据牛顿第二定律，知：
“月——地”检验示意图
一、月—地检验
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2
地球半径：R=6400×103m
r
月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s
月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m
万有引力具有相互性
B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发 现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受 到的都是地球的万有引力
D．F
G
m1m2 r2
中的G是一个比例常数，是没有单位的
G的单位是
3、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳
的质量为M = 2.0×1030 kg，地球质量为 m = 6.0×1024 kg，日、地之间的距离为ｒ= 1.5×1011 m)
二、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 和 的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比.
★2、方向： 在两物体的连线上
★3、表达式：F
G
m1m2 r2
F＝G
m1m2 r2
两物体的距离r指“哪两部分距离”？
★4、ｒ的具体含义：
R
求：月球绕地球的向心加速度 ？ 即证明
“月——地”检验示意 图
一、月—地检验
根据向心加速度公式,有：
即：
=2.72×103m/s2
r
R
“月——地”检验示意图
数据表明，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，真的遵从相同的规律！
万有引力定律(高中物理教学课件)
提示：割补法
答案：
G
Mm (2R)2
F剩
G
M'm (1.5R)2来自M M'
4 R3
3
4(R
32
M
)3
'
1 8
M
F剩
7 36
G
Mm R2
五.重力与万有引力的关系
1.若不考虑地球自转：
G
Mm R2
mg
2.实际上万有引力的一部分提供物体做圆
周运动的向心力，重力是万有引力的另一
个分力，故：mg
2.大小：
vF＝ 2mTrv力与的rT2r32太的质 k作阳量F用的mTm太是引2 4成T力相2r2k正3r互也比的应。F，与常太行4量阳星2k 没行沿rmG2 与有星着太关间二FF阳系引者、。力的mrrm太22行太的连星阳方线都与向。FF＝Gmmr太r2太m2m
一.行星与太阳间的引力
F＝G m太m ，方向在两者连线上。 r2
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，即：F＝G
m1m2 r2
它于1687年发表在牛顿的传世之作《自然哲学 的数学原理》中。
三.万有引力定律
2.对万有引力的理解
①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），万有引力是自然界中物体 间的基本相互作用之一。 ②相互性：万有引力具有相互性，符合牛顿第三 定律。 ③宏观性：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，万有引力可以忽略不计。地球表面物体受力 时，也不考虑万有引力。
《万有引力定律 》课件
02
详细描述
万有引力是一种自然现象，存在于任何两个物体之间，无论它们的质 量大小、距离远近，都存在相互吸引的力。这个力的大小与两个物体 的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
万有引力定律的公式
总结词
万有引力定律的公式是F=G(m1m2)/r^2。
详细描述
万有引力定律的公式是描述两个物体之间相互吸引的力的数学表达式。其中，F 表示两物体之间的万有引力，G是自然界的常量，m1和m2分别表示两个物体的 质量，r表示它们之间的距离。
现代科学的万有引力推导方法
广义相对论
在现代科学中，爱因斯坦的广义 相对论提供了另一种理解万有引 力的方式。它描述了质量如何弯 曲空间和时间，从而产生引力。
量子力学
尽管量子力学与万有引力理论在一 些基本原则上存在冲突，但它也为 理解宇宙的基本结构提供了框架。
宇宙学模型
现代宇宙学模型，如大爆炸理论和 暗物质模型，都基于万有引力定律 ，帮助我们理解宇宙的起源和演化 。
地球重力的计算
总结词
地球重力是万有引力定律在地球表面的具体表现，通过计算地球重力，可以了解地球的质量、赤道半 径、地球自转角速度等重要参数。
详细描述
地球重力是指地球对地球表面物体的吸引力，它是万有引力的一个分力。通过测量地球表面不同位置 的重力加速度，结合地球的几何参数，可以计算出地球的质量、赤道半径、地球自转角速度等重要参 数，这些参数对于地球科学、气象学、海洋学等领域的研究具有重要意义。
05
万有引力定律的影响
对科学发展的影响
01
02
03
促进天文学发展
万有引力定律解释了天体 运动规律，为天文学的发 展奠定了基础。
推动物理学进步
万有引力定律优秀课件
10
对于距离的确定大致可以分为两种情况：
a.若可以看做质点,则为两质点间距.
b.对于不能视为质点,而质量分布均匀的球体,应 是两球心间距.
万有引力定律优秀课件
11
例题1如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的
半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别
为m1与m2，则两球间万有引力的大小为（D）
A、 G m 1 m 2 r2
。
•
卡文迪许的重大贡献之一是1789年完成了测量万有引力的扭秤实验，后世称为卡文迪许实验。他改进
了英国机械师米歇尔（John Michell，1724～1793）设计的扭秤，在其悬线系统上附加小平面镜，利用
望远镜在室外远距离操纵和测量，防止了空气的扰动（当时还没有真空设备）。他用一根39英寸的镀银铜 丝吊一6英尺木杆，杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球，另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引 它们，测出铅球间引力引起的摆动周期，由此计算出两个铅球的引力，由计算得到的引力再推算出地球的 质量和密度。他算出的地球密度为水密度的5.481倍（地球密度的现代数值为5.517g／cm3），由此可推 算出万有引力常量G的数值为 6.754×10N·m²/kg²（现代值前四位数为6.672）。这一实
万有引力定律优秀课件
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◆ 计算:太阳与地球之间的万有引力又是多
大呢？
已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球 质量为m=5.98×1024kg，日地之间的距离为 R=1.5×1011km
由 F G Mm r2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2 =3.5×1022(N)
• 如果天体间是相互吸引的，那么在众多天体共存的太阳系 中，如何解决他们之间相互干扰这一复杂的问题呢？
万有引力定律课件完整版课件
万有引力定律课件完整版课件一、教学内容概述本课程基于人教版高中物理必修2第五章第二节，深入探讨了万有引力定律的内涵。
这包括了对万有引力定律的详细阐述，对万有引力常量的探究，如何运用该定律解决实际问题，以及引力与质能之间的关系。
二、教学目标设定1. 学生应能理解并牢记万有引力定律的表述，掌握测定万有引力常量的方法。
2. 学生应能将万有引力定律应用于实际问题，计算物体间的引力。
3. 学生应能领悟引力与质能的密切联系，并对广义相对论有基础的认识。
三、教学难点与重点解析本节课的重难点在于：深入理解万有引力定律，以及如何通过实验确定万有引力常量。
掌握万有引力定律的实际应用，增强解决物理问题的能力。
理解引力与质能的深刻关系，以及广义相对论的基本概念。
四、教学策略与工具为了提高教学效果，我们将使用多媒体课件、黑板、粉笔等传统教学工具，并结合生活实例，以增强学生的理解力和参与度。
五、教学过程设计1. 通过提问引导学生思考，例如，物体在地球表面受到的重力是由什么引起的，从而引入万有引力定律的概念。
2. 详细讲解万有引力定律，并通过示例让学生亲自计算物体间的引力，以加深理解。
3. 通过实际问题，让学生应用万有引力定律，巩固所学知识。
4. 引入广义相对论的概念，讲解引力与质能的关系，拓展学生的视野。
六、作业与练习作业设计将遵循由浅入深的原则，从基础计算到应用拓展，全面巩固知识。
七、课后反思与拓展课后，教师应反思教学过程中的有效性和学生的参与度，并根据学生的反馈进行调整。
同时，鼓励学生进行拓展阅读和研究，以激发他们对物理学的更深层次的兴趣。
高中物理【万有引力定律】优秀课件
高中物理【万有引力定律】优秀课件教学内容：本节课的教学内容选自高中物理必修二第五章“万有引力定律”。
具体包括万有引力定律的发现过程、定律的数学表达式以及引力常量的确定。
通过本节课的学习，学生将了解万有引力定律的来历，掌握万有引力定律的数学表达式，以及能够运用万有引力定律解决实际问题。
教学目标：1. 了解万有引力定律的发现过程，知道万有引力定律的数学表达式。
2. 能够运用万有引力定律解决实际问题，如计算两个物体之间的引力大小。
3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学素养。
教学难点与重点：重点：万有引力定律的数学表达式以及引力常量的确定。
难点：运用万有引力定律解决实际问题。
教具与学具准备：教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、尺子、计算器。
教学过程：一、情景引入（5分钟）1. 通过地球表面的物体受到的重力实例，引导学生思考重力是由什么引起的。
2. 引导学生回顾牛顿的三大运动定律，引导学生思考万有引力定律的可能存在。
二、新课讲解（15分钟）1. 讲解万有引力定律的发现过程，包括牛顿的苹果实验和行星运动的规律。
2. 给出万有引力定律的数学表达式：F=Gm1m2/r^2。
3. 讲解引力常量的确定，以及引力常量的大小。
三、例题讲解（10分钟）1. 讲解一个简单的例题，如计算两个质量为1kg的物体，距离为1m时的引力大小。
2. 引导学生跟随着解题步骤，一起计算出答案。
四、随堂练习（5分钟）1. 布置一道随堂练习题，如计算两个质量为10kg和20kg的物体，距离为2m时的引力大小。
2. 学生独立完成练习题，教师进行讲解和解答。
五、课堂小结（5分钟）2. 强调万有引力定律在实际问题中的应用。
板书设计：一、万有引力定律的发现过程二、万有引力定律的数学表达式：F=Gm1m2/r^2三、引力常量的确定和大小作业设计：1. 计算两个质量为5kg和10kg的物体，距离为3m时的引力大小。
答案：F=6.6710^11510/3^2=1.1110^10N2. 计算地球表面的一颗苹果（质量为0.2kg）受到的重力大小。
高考物理一轮：5.1《万及引力定律及天体运动》ppt课件
考点突破
考点一 对万有引力定律的理解及基本应用
1.对万有引力的进一步理解 (1)当两物体为均质球体或均质球层时,可以认为均质球体或均质球层的质 量集中于球心,r表示两球心间的距离,引力的方向沿两球心的连线。 (2)当两物体相隔甚远时,两物体可当做质点,则公式中r为两质点间的距离。 (3)当所研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出 两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力,然后求合力。
课标版 物理
第1讲 万有引力定律及天体运动
高中化学课件
教材研读
一、开普勒行星运动定律
定律
开普勒 第一定 律(轨道 定律)
开普勒 第二定 律(面积 定律)
开普勒 第三定 律(周期 定律)
内容
图示
所有行星绕太阳运动的轨道都是 ① 椭圆 ,太阳处于椭圆的一个 焦点上
对任意一个行星来说,它与太阳的 连线在③ 相等的时间 内扫过相等 的面积
4.两个物体之间的引力是一对作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反。 高中化学课件
自测2 对于万有引力定律公式F=Gm 1m2 ,下列说法正确的是 ( )
r2
A.公式中G为引力常量,是人为规定的 B.r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大 C.m1、m2之间的万有引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关 D.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 答案 C G是比例系数,叫做引力常量,G值是通过实验测定的,不是人为
答案 D 据太阳对行星的引力提供行星运动所需的向心力得G Mr2m =m
vr2 =mω2r=m( 2T)2r=ma向,解得v= GrM ,ω= GrM3 ,T=2π GrM3,a向= GrM,2由题意
湖南省2015届高三物理 万有引力的成就课件
Mm mg G 2 R
gR M G
2
【问题二】如何知道一个未知天体的质量?
【问题二】如何知道一个未知天体的质量?
卫星
未知天体
【问题二】如何知道一个未知天体的质量?
卫星
未知天体
4 r M 2 GT
2 3
思考：1.此方法能求解卫星的质量吗？不同 卫星绕太量一样？
万有引力的成就
一、行星运动的处理方法----两个基本点
1. 匀速圆周运动---万有引力作为向心力：
2. 万有引力等于重力：
一、行星运动的处理方法----两个基本点
1. 匀速圆周运动---万有引力作为向心力：
v 2 2 Mm 2 G 2 m m r m( ) r r T r 2 m( 2f ) r ma
“科学真是迷人”－测地球的质量
【问题一】如果要知道地球的质量， 应该知道哪些条件？ 地表重力加速度: g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400km 引力常量： G=6.67×10-11Nm2/kg2
Mm mg G 2 R
“科学真是迷人”－测地球的质量
【问题一】如果要知道地球的质量， 应该知道哪些条件？ 地表重力加速度: g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400km 引力常量： G=6.67×10-11Nm2/kg2
D. 已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线
速度v和运行周期T
【问题三】如何知道一个天体的密度?
3. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨
道绕该行星飞行，若认为行星是密度均
匀的球体，那么要确定该行星的密度，
只需要测量（ ）
A. 飞船的轨道半径
B. 飞船的运行速度
C. 飞船的运行周期
高中物理第三章万有引力定律第2节万有引力定律一等奖公开课ppt课件
(2)一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。
2．万有引力的特性
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 普遍性 到天体小到微观粒子)间的相互吸引力，它是自然界
什么通常的两个物体间感受不到万有引力？两个质量都为
100 kg 的大胖子相距 1 m 时，它们间万有引力多大？
提
示
：
万
有
引
力
太
小
；
F
＝
G
m1m2 r2
＝
6.67×10
－
11×
1002 12
N＝
6.67×10－7 N。
对万有引力定律的理解
1．公式的适用条件：严格说 F＝Gmr1m2 2只适用于计算两个质点 间的万有引力，但对于下述几种情况，也可用该公式计算。
2．某物体在地球表面，受到地球的万有引力为 F。若此物体受到
的引力减小为F4，则其距离地面的高度应为(R 为地球半径)
()
A．R
B．2R
C．4R
D．8R
解析：根据万有引力定律表达式得：F＝GMr2m，其中 r 为物体
到地球中心的距离。某物体在地球表面，受到地球的万有引力
根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力 F′的大小也存在与上
M 述关系类似的结果，即 F′∝ r2 。
(3)太阳与行星间的引力
m
M
Mm
由于 F∝__r2_、F′∝_r_2_，且 F＝F′，则有 F∝__r_2_，写
万有引力定律ppt课件
3
修改引力理论
通过对万有引力定律进行修正，以适应不同尺度 和环境下的引力现象，如MOND理论、f(R)重力 理论等。
未来研究方向和前景展望
深入研究暗物质与暗能量 揭示暗物质和暗能量的本质，以及它 们与万有引力的关系。
定律的公式
• F=(G×m1×m2)/r^2。两个可看作质点的物体之间的万有引力，可以用以下公式计算：F=(G×m1×m2)/r^2,即 万有引力 等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位， N·m2/kg2。为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。
定律中各物理量的含义
• G为引力常量，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物 体间的距离。万有引力定律公式适用于质点间的相互作用， 在宏观物体间由于距离远大于物体本身的大小，所以通常把 物体看做质点，此时该公式适用。而当两个物体间的距离小 于物体本身的大小时，此公式就不适用了。
03
CATALOGUE
相对论揭示了时间、空间、物质 和能量之间的深刻联系，为原子 能、宇宙学、粒子物理等领域的
研究提供了理论基础。
相对论的提出和发展对于推动现 代科学技术的进步具有不可估量
的作用。
06
CATALOGUE
万有引力定律的挑战和发展前景
定律面临的挑战和问题
弱引力问题
01
在极弱引力环境下，万有引力定律的预测与观测结果存在偏差。
卫星轨道设计
万有引力定律是卫星轨道设计的 基础，通过计算地球对卫星的引 力，可以确定卫星的轨道参数。
太空探测任务
第2讲 万有引力定律PPT课件
球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力 加速度约为（ B ） A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g
分析指导：
GmM R2 mg
g GM R2
据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居
”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一
个在地球表面重量为600N的人在这个行星表
面的重量将变为960N，由此可推知该行星的
第二讲 万有引力定律
万有引力定律与天体问题是物理学的重 要内容，是高考年年必考的内容之一。突破 学习难点，形成解决问题能力的关键就是要 建立天体作匀速圆周运动的理想模型。通过 模型所遵循的规律去熟悉各个物理量之间的 联系，进而又会加深对天体问题的理解，同 时也就将繁多的公式做了归纳总结。
（一）开普勒定律
半径与地球半径之比约为 ( B
A.0.5
B. 2
C. 3.2
) D. 4
分析: 由题意可以得到 g'=1.6g
由
mg
G
Mm R2
g M R 2 g M R2
R'=2R
3.求天体的质量和密度
（1）求天体质量的方法：
卫星环绕半径
对环绕卫星: GM r2 mm (2 T )2r M 4 G T 2r23
GmM R2 mg
GM g R2
②重力加速度g的变化
G M 随纬度增大而增大随 g R 2 高度增大而减小
③重力加速度g的大小
应用：
在地表球面时
mg
G
Mm R2
离地面h高处
mgh
G
Mm (R h)2
1.可求天体表面的加速度，并用于比较不同
星体表面的加速度
2.可求空中某点的重力加速度
湖南省2015届高三物理 太阳与行星间的引力课件
我们需要观测这些卫星运动的哪些
数据？观测前你对这些数据的规律 有什么假设？
行星绕太阳运动遵守这个规
律，那么在其他地方是否适用这个
规律呢？
二、万有引力定律 1.内容
宇宙间的一切物体都是相互吸引 的，两个物体间的引力大小与它们的 质量的乘积成正比，跟它们距离的平
方成反比。
（4）胡克、哈雷等: 受到了太阳对它的引 力，证明了如果行星的轨道是圆形的， 其所受的引力大小跟行星到太阳的距离 的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨 道规律也成立。 （5）牛顿: 如果太阳和行星间的引力与距离 的二次方成反比，则行星的轨迹是椭 圆。并且阐述了普遍意义下的万有引力 定律。
3. 简化模型
Mm 概括起来有 F 2 r
则太阳与行星 间引力大小为
Mm F G 2 r
G比例系数, 与太阳、行星的质量无关
（Ⅲ） 太阳与行星间的引力
Mm 概括起来有 F 2 r
则太阳与行星 间引力大小为
Mm F G 2 r
G比例系数, 与太阳、行星的质量无关
方向：沿着太阳和行星的连线
说一说:
如果要验证太阳与行星间的引
（Ⅱ ）行星对太阳的引力 根据牛顿第三
定律，行星对太阳
引力F应满足
M F 2 r
行 星
F
F
太 阳
（Ⅲ ）太阳与行星间的引力
Mm 概括起来有 F 2 r
（Ⅲ） 太阳与行星间的引力
Mm 概括起来有 F 2 r
则太阳与行星 间引力大小为
Mm F G 2 r
（Ⅲ ）太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力
一、行星的运动的思考
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】设地球的质量为M，赤道 半径R，自转周期T，则地球赤道上质
量为m的物体所受重力的大小为？
（式中G为万有引力恒量）
【例2】设地球的质量为M，赤道 半径R，自转周期T，则地球赤道上质
量为m的物体所受重力的大小为？
（式中G为万有引力恒量）
GMm/R2－42mR/T2
二、万有引力定律
1. 公式： F=Gm1m2/r2 2.引力常量：
G=6.67×10－11Nm2/kg2，数值上 等于两个质量均为1kg的物体相距1米 时它们之间的相互吸引力。
3. 引力常量G的测定方法及意义：
卡文迪许扭称实验 •其意义是用实验证明了万有引力的 存在，使得万有引力定律有了真正
的使用价值。
一、月--地实验介绍
牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地), 计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：
4 2 r a 2 2.74 10 3 m/s 2 T
一个物体在地球表面的加速度为：g=9.8m/s2 若把这个物体移到月球轨道的高度，其加速 度也应是月球的向心加速度之值.
•开创了测量弱力的新时代 •推动了天文学的发展。
【例1】如图所示, 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
2R O O P
的小圆球的球心O和大球体球心间的距 离是R/2. 求球体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.
【例1】如图所示, 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
牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地), 计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为： 2 4 r 3 2 a 2 2.74 10 m/s T
一、月--地实验介绍
牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地), 计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为： 2 4 r 3 2 a 2 2.74 10 m/s T 一个物体在地球表面的加速度为：g=9.8m/s2
• 苹果为什么会落地？月球为什么不会落地? • 地球拉着苹果直线下落的力与地球拉着月球 绕地球转动的力、太阳对行星的引力是同一 种力吗？
一、月--地实验介绍
一、月--地实验介绍
牛顿根据月球周期27.3天和轨道半径(60倍R地), 计算出月球绕地球做圆周运动的向心加速度为：
一、月--地实验介绍
因为月心到地心的距离是地球半径的60 倍，即：
因为月心到地心的距离是地球半径的60 倍，即：
1 a 2 g 2.72 10 3 m/s 2 60
因为月心到地心的距离是地球半径的60 倍，即：
1 a 2 g 2.72 10 3 m/s 2 60
两个结果非常接近，这一发现为牛顿发 现万有引力定律提供了有利的论据，即地球 对地面物体的引力与天体间的引力本质是同 一种力，遵循同一规律。
万有引力定律
思 考:
1. 万有引力定律是否只存在于行星和太阳 之间？
2. 万有引力定律是否适用于行星与卫星及 地面上的物体之间呢？
思 考:
1. 万有引力定律是否只存在于行星和太阳 之间？ 不仅存在于太阳和行星之间，同时它存在 于世间万物之间。 2. 万有引力定律是否适用与行星与卫星及 地面上的物体之间呢？
2R O O P
的小圆球的球心O和大球体球心间的距 离是R/2. 求球体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.
23GMm/100R2
【深入探究】万有引力和重力之间有何关系？
4. 万有引力与重力：
O1
O
【深入探究】万有引力和重力之间有何关系？
4. 万有引力与重力：
O1
思 考:
1. 万有引力定律是否只存在于行星和太阳 之间？ 不仅存在于太阳和行星之间，同时它存在 于世间万物之间。 2. 万有引力定律是否适用于行星与卫星及 地面上的物体之间呢？ 对于行星与卫星之间，地面上的物体之间 同样存在着相互作用的万有引力。
牛顿的思考
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