第三节万有引力定律

第六章 曲线运动
第3节 万有引力定律
【学习目标】 编写：温敬霞 审核：
1．了解万有引力定律发现的思路和过程
2．理解万有引力定律，知道它的适用范围
3．会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，知道公式中r 的物理意义
4. 引力常量G 的物理意义及万有引力定律发现的意义
【课堂探究】
一. 万有引力定律提出的背景
通过上节的学习，我们知道：行星绕太阳匀速圆周运动所需的向心力由太阳与行星间的引力 来提供的，从而使得行星不能飞离太阳；
那么现在我们来进一步思考：
⑴. 地面上的物体，如苹果，被抛出后总要落回地面，是什么力使得苹果不离开地球呢？
————是否也是由于地球对苹果的引力造成的？
————地球对苹果的引力和太阳对行星的引力是否根本就是同一种力呢？
⑵. 进一步设想：
如果物体延伸到月球那么远，物体是否也会向月球那样围绕地球运动？
太阳吸引行星的力；
地球吸引月球的力； 是否是同一性质的力？遵循相同的规律？
地球吸引苹果的力；
这个想法的正确性要由事实来检验
二. 万有引力的检验
思考：“月
地检验”基本思路是怎样的？
假设维持月球绕地球运动的力与使苹果下落的力是同一种力，同样遵循F ＝G
2r
Mm 因为 r 月 = r 地 所以 F 月＝ F 地
根据牛顿第二定律 所以a 月= g 地
已知：月球与地球之间的距离r=3.8×108m ，月
T=27.3天，重力加速度28.9s m g 求： 三. 万有引力定律
1.定律内容：
2. 公式
3. 万有引力定律的适用条件
【典型例题】
例题1. 既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？我们通常分析物体的受力时是否考虑物体间的万有引力？
例题2. 大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系。

大麦哲伦云的质量是太阳质量的1010倍，即2.0×1040㎏，小麦哲伦云的质量是太阳质量的109倍，两者相距5×104
光年，求它们之间的引力。

g
a 月
4. 对万有引力定律的进一步理解
⑴.F 相互性
⑵.重力与万有引力的区别与联系：
①重力是由地球的吸引而产生的．但重力与万有引力是有区别的．地面上的物体所受地球的吸引力产生两个效果。

其中一个分力提供了物体绕地轴做圆周运动的向心力。

另一个分力的大小才等于重力。

除两极外,物体的重力都比万有引力小．
但有时近似 F 万＝mg
②物体在地球表面附近的重力和重力加速度:
忽略地球自转影响,物体在地球表面的重力等于万有引力。

在地球表面： mg=2R GMm (R 为地球半径)， g ＝2R
GM 在离地面高h 处：mg /＝()2h R GMm + g /＝()
2h R GM + 所以, g /=g h R R 2
⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 前面我们学过的“重力加速度g 随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小。

”得到了验证。

四. 万有引力定律的检验——引力常量的测定
万有引力定律的检验需要大量的事实， 国的物理学家 通过在实验室利用 扭秤实验测定了引力常量G ，数值G= ，为万有引力定律的普遍意义奠定了强有力的基础。

如果没有G 的测出，则万有引力定律在许多问题的应用受到限制。

第六章万有引力与航天
第3节万有引力定律检测学案
编写：温敬霞审核：
1、下面关于万有引力定律的表达式F＝G
22
1 r m
m
说法，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，而与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，是一对平衡力
2、下列关于万有引力的说法，正确的有( )
A、物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力
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
22
1 r m
m
中，G是一个比例常数，没有单位
3、关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的有 ( )
A、只适用于天体，不适用于地面的物体
B、只适用球形物体，不适用于其他形状的物体
C、只适用于质点，不适用于实际物体
D、适用于自然界中任何两个物体之间
3、设想把物体放在地球中心，则此物体与地球间的万有引力为（）
A、零
B、无穷大
C、某一有限值
D、无法确定
4、有两个大小一样，同种材料组成的均匀球体紧靠在一起，它们之间的万有引力为F。

若用上述材料制成两个半径更小的靠在一起的均匀球体，它们间的万有引力将（）
A、等于F
B、小于F
C、大于F
D、无法比较
5、两个质量均匀的球体相距r，它们之间的万有引力为1.0×10－8N．若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们间的万有引力为 ( )
A、4×lO－8N
B、1.0×10－8N
C、2×10－8N
D、8×10－8N。