万有引力定律复习课件
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万有引力定律ppt课件
太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的 质量成正比，与两者距离的二次方成反比 2
行星为什么能绕太阳做圆周运动?
太阳对行星的引力使得行星保持在绕太阳运行的轨道上
3
苹果为什么落地？
地面上的物体之所以会落下来，是因为受到重力的作用。
4
牛顿的思考
<1>地球表面的重力能否延 伸到很远的地方，会不会作 用到月球上？
万有引力定律
1
复习回顾：太阳与行星间的引力 F
方向：沿着太阳与 行星间的连线 。
太阳对行星的
G为比例系数， 与太阳、行星 无关。
引力满足F
m r2
行星对太阳的
引力满足F'
M r2
F F反 出和作F大MF用r小′2m是力跟一，太对那阳作么质F用可=量力以GM和得M、r2m
行星质量m有什么关系？
解：
=6.67×10-7 N
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。 万有引力的宏观性
例题2、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)
解：
=3.5×1022N
(3)万有引力定律的发现, 解 放了人们的思想，对科学文化的 发展起到了积极的推动作用。
12
2、引力常量的测量 对于一个十分微小的物理量该采用什么方法测量？
科学方法——放大法
第一个能称出 地球质量的人
卡文迪许
13
引力常量的测量—卡文迪许扭称实验(源自789年)卡文迪许扭称实验视频
14
1、测定引力常量的意义
6.3《万有引力定律》—人教版高中物理必修二课件(共22张PPT)
6.3《万有引力定律》
知识回顾
太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与行 星和太阳距离的二次方成反比。
m F r2
行星对太阳的引力与太阳的质量M成正比，与行 星、太阳距离的二次方成反比。
F'
M r2
太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星 的质量成正比，与两者距离的二次方成反比。
F
Mm r2
F
G
Mm r2
根据上述公式对月—地系统和地面上物体的 分别可用公式得：
G
M地m月 r地月2
m月a月
；
GMr地 地m 2物m物a物m物g
两式相比，得月球对地球运动得向心加速度：
a月
(
r地 )2 r地月
g
因为地球和月球之间的距离
半径r地 的60倍，所以
r地月
约为地球
a月 4T22r地 月2.7103ms2
数据表明所算的结果与实 际相符，这证明引力公式 是可靠的。
间万有引力为 6.67×10-11 N
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
思想得到了推广。
思考：既然任意两个物体之间都有万有引力，
那为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？
下面我们粗略地来计算一下两 个质量为50kg，相距0.5m的
刻度尺
扭秤实验的物理思想和科学方法
1、扭秤装置把微小力转变成力 矩来反映；
2、扭秤装置把扭转角度又通过 光标的移动体现出来。
放大的思想方法
扭秤实验测定结果和意义
实验结果：G = 6.67259×10-11 N m2/kg2 通常取：G = 6.67×10-11 N m2/kg2
知识回顾
太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与行 星和太阳距离的二次方成反比。
m F r2
行星对太阳的引力与太阳的质量M成正比，与行 星、太阳距离的二次方成反比。
F'
M r2
太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星 的质量成正比，与两者距离的二次方成反比。
F
Mm r2
F
G
Mm r2
根据上述公式对月—地系统和地面上物体的 分别可用公式得：
G
M地m月 r地月2
m月a月
；
GMr地 地m 2物m物a物m物g
两式相比，得月球对地球运动得向心加速度：
a月
(
r地 )2 r地月
g
因为地球和月球之间的距离
半径r地 的60倍，所以
r地月
约为地球
a月 4T22r地 月2.7103ms2
数据表明所算的结果与实 际相符，这证明引力公式 是可靠的。
间万有引力为 6.67×10-11 N
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
思想得到了推广。
思考：既然任意两个物体之间都有万有引力，
那为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？
下面我们粗略地来计算一下两 个质量为50kg，相距0.5m的
刻度尺
扭秤实验的物理思想和科学方法
1、扭秤装置把微小力转变成力 矩来反映；
2、扭秤装置把扭转角度又通过 光标的移动体现出来。
放大的思想方法
扭秤实验测定结果和意义
实验结果：G = 6.67259×10-11 N m2/kg2 通常取：G = 6.67×10-11 N m2/kg2
万有引力定律复习课件
神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进 行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高 度h=342km的圆形轨道。已知地球半 3 R 6 . 37 10 km ，地面处的重力加速 径 2 g 10 m / s 度 。试导出飞船在上述圆轨道 上运行的周期T的公式（用h、R、g表 示），然后计算周期的数值（保留两位有 效数字）。
万有引力定律复习课
行星运动
• 地心说、日心说
• 开普勒行星运动定律： 第一定律（轨道定律） 第二定律（面积定律） 第三定律（周期定律）
万有引力定律
• 内容 • 公式 • 引力常量G
• 计算天体质量的两种方法： 利用天体表面的物体（重力等于万有引力） 利用绕天体转动的物体（引力等于向心力）
宇宙航行
A
两颗质量之比 m1:m2 1:4 的人造地球卫星，只 在万有引力的作用之下，环绕地球运转。如 果它们的轨道半径之比 r1:r2 2:1 ，那么它 们的动能之比为 Ek :Ek （ ） A． 8：1 B． 1：8 C． 2：1 D． 1：2
1 2周期 为T，万有引力恒量为G，则由此可求出（ ） A．某行星的质量 B．太阳的质量 C．某行星的密度 D．太阳的密度
例题： 宇宙中有一星球的质量约为地球质量 的9倍，半径约为地球半径的一半。若从地 球上h处水 平抛出一物体，射程是30m，设第一宇宙速 度约为8km/s，试求： （1）则在该星球上，从同样高度以同样的初 速度水平抛出同一物体，射程是多少？ （2）至少以多大的速度抛出，物体才不会落 回该星球的表面？(提示：此时恰能在地球表 面附近绕地球做匀速圆周运动)。
B
2001年10月22日，欧洲航天局由卫星观测 发现银河系中心存在一个超大型黑洞，命名为 MCG6－30－15，由于黑洞的强大引力，周围 物质大量掉入黑洞，假定银河系中心仅此一个 黑洞，已知太阳系绕银河系中心匀速运转，下 列哪一组数据可估算该黑洞的质量（ ） A．地球绕太阳公转的周期和速度 D B．太阳的质量和运行速度 C．太阳质量和到MCG6－30－15的距离 D．太阳运行速度和到MCG6－30－15的距离
万有引力定律天体运动复习课件
38
7.卫星变轨的动态分析 如图所示，a、b、c是在地球大 气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下 列说法正确的是：( D ) A.b、c的线速度大小 相等，且大于a的线速度 B.a、b的向心加速度 大小相等，且大于c的向 心加速度
39
C.c加速可追上同一轨道上的 b，b减速可等候同一轨道上的c D.a卫星由于某原因，轨道半 径缓慢减小，其线速度将增大
33
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的运行周期与靠近月球表面 沿圆轨道运行的航天器的运行周期 之比约为8∶9 D.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的线速度与靠近月球表面沿 圆轨道运行的航天器的线速度之比 约为81∶4
34
我国发射的亚洲一号同步通讯卫星的质量 为m，如果地球半径为R，自转角速度为 ω，表面重力加速度为g，则卫星 ( ABC ) A.距地面的高度
r
其中G=6.67×10-11N· 2/kg2，叫 m 引力常量.
4
2.适用条件：公式适用于 质点间 的相互 作用.当两个物体间的距离远远大于物 体本身的大小时，物体可视为质点.均 匀的球体也可以视为质点，r是两球心 间的距离. 3.万有引力定律的应用 (1)行星表面物体的重力：重力近似等 于 万有引力 .
h
3
gR 2
2
R
B.环绕速度
v 3 gR 2
m 3 gR 2 4
35
C.受到地球引力为
D.受到地球引力为mg
6.同步卫星问题 据报道，我国数据中继卫星“天 链一号01星”于2008年4月25 日在西昌卫星发射中心发射升空， 经过4次变轨控制后，于5月1日成 功定点在东经77°赤道上空的同 步轨道.关于成功定点后的“天链 一号01星”，下列说法正确的是 BC ( )
7.卫星变轨的动态分析 如图所示，a、b、c是在地球大 气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下 列说法正确的是：( D ) A.b、c的线速度大小 相等，且大于a的线速度 B.a、b的向心加速度 大小相等，且大于c的向 心加速度
39
C.c加速可追上同一轨道上的 b，b减速可等候同一轨道上的c D.a卫星由于某原因，轨道半 径缓慢减小，其线速度将增大
33
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的运行周期与靠近月球表面 沿圆轨道运行的航天器的运行周期 之比约为8∶9 D.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的线速度与靠近月球表面沿 圆轨道运行的航天器的线速度之比 约为81∶4
34
我国发射的亚洲一号同步通讯卫星的质量 为m，如果地球半径为R，自转角速度为 ω，表面重力加速度为g，则卫星 ( ABC ) A.距地面的高度
r
其中G=6.67×10-11N· 2/kg2，叫 m 引力常量.
4
2.适用条件：公式适用于 质点间 的相互 作用.当两个物体间的距离远远大于物 体本身的大小时，物体可视为质点.均 匀的球体也可以视为质点，r是两球心 间的距离. 3.万有引力定律的应用 (1)行星表面物体的重力：重力近似等 于 万有引力 .
h
3
gR 2
2
R
B.环绕速度
v 3 gR 2
m 3 gR 2 4
35
C.受到地球引力为
D.受到地球引力为mg
6.同步卫星问题 据报道，我国数据中继卫星“天 链一号01星”于2008年4月25 日在西昌卫星发射中心发射升空， 经过4次变轨控制后，于5月1日成 功定点在东经77°赤道上空的同 步轨道.关于成功定点后的“天链 一号01星”，下列说法正确的是 BC ( )
万有引力复习PPT课件
有引力：
mg
G
Mm R2
2
由以上两式得该星球的质量：M
v2 v02R2 Gt
例.（全国高考）宇航员站在一星 球表面上的某高处，沿水平方向抛 出一小球经时间t，小球落到星球 表面，测得抛出点与落地点的距离 为L，若抛出时的初速度增大到2倍， 则抛出点与落地点之间的距离为 √3L，已知两落地点在同一平面上， 该星球的半径为R，万有引力常量 为G，求该星球的质量M。
比为TA：TB=1：8，则轨 道半径之比和运动速率之
比分别为（
）
（RA：RB=1：4；VA：VB=2：1）
5.宇宙速度
(1)第一宇宙速度：V=7.9km/s
(2)推所导以：GRM2 m
mv2 R
,
解得:
v
GM R
第一宇 若考虑到地球表,则 面GRM2 m mg,
可以解得: v gR
宙速度 计算的结果是 :v 7.9k m/ s.
GMm/R2-42mR/T2
应用7.万有引力定律的应用
(1)“天上”：万有引力提供向心
力一 条 龙 ： F m a = G M r 2 m ＝ m v r 2 = m r2 = m r 2 T 2
（2）“地上”：万有引力近似等于重 力
黄 金 代 换 ： G M ＝ g R 2
（3）有用结论：
四同步卫星 、同步卫星（通讯卫星）
1.特点：
①定周期（频率、转速） （与地球自转的周期相同， 即T=24h）
②定高度（到地面的距离 相同，即h=3.6×107m）
③定在赤道的正上方某点 （相对于地球静止）。
④定线速度大小（即 V=3.0 × 103m/s）
⑤定角速度（与地球自转 的角速度大小）
万有引力定律的应用复习课-ppt
G
Mm r2
ma向
m v2 r
mr 2
mr( 2
T
)2
a向
G
M r2
,v
GM ,T 2
r
r 3 ,
GM
GM r3
例5. 当人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确是： C
（）
A．在同一轨道上，卫星质量越大，运动速度越大 B．同质量的卫星，轨道半径越大，向心力越大 C．轨道半径越大，运动的向心加速度越小，周期越大 D．轨道半径越大，运动速度、角速度越大
箭离开地球表面的距离是地球半径的（ C ）
A．1倍 B．2倍 C．3倍 D．4倍
[变形练习2]物体在一行星表面自由落下，第1s内下落 9.8m,若该行星的半径为地球半径的一半，那么它
的质量是地球的1_/_2_倍。
二:万有引力定律的应用
➢ 思路二：把天体的运动看成是匀速圆 周运动，则有： F引=F向
G
Mm r2
ma向
v2 m
r
mr 2
mr( 2 )2
T
M a向 G r 2 , v
GM ,T 2
r
r 3 ,
GM
GM r3
[说明] 人造地球卫星
1.卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：
（当r=R时Ga向 ，M GGvr1=2m MGM 7r.r92m2m kM rm2m /s(,m第avm向 一vrr2宇2 宙mG 速vrM v度r2又,T叫G环mrM 绕Gr2r速M 3 度2 ）G,r（mM （v3卫rrr<越(,7越2.T大9k大m，)，/s2v）ω越G越rM 小3小））
B
C．8km/s
D．4 2 km/s
2．设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地 球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为
高中物理必修二课件：6.3万有引力定律 (共12张PPT)
牛顿在研究了许多物体间遵循规律的引力之后， 进一步把这个规律推广到自然界中任何两个物体之间， 于1687年正式发表了万有引力定律：
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。
2.公式：
F=
Gm1m
2 r2
3.G：是引力常数，适用于任何两个物体。（100年
什么力来维持行星绕太阳的 运动呢？
万有引力定律
把行星绕太运动，那么，太阳对 行星的引力F应为行星所受的向心力，即：
F引= F向=mw2r＝mv2/r 因为： w＝2π/T ； v=2πr/T 怎么办 得：F引=m(2πr/T)2/r= 4π2mr/T2呢？？
所以可以得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质
量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。
即：F∝m/r2
太阳对行星的引力 （F引）跟行星的质 量有关，F引与太阳质量有关吗？？
K与太阳质量有关
因为：F引=4π2km/r2
那么究竟F引与太阳质量有什么关系呢？？
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.
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。
◆ 那么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=5.8×1025kg，日地之间的距离为 R=1.5×1011km
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。
2.公式：
F=
Gm1m
2 r2
3.G：是引力常数，适用于任何两个物体。（100年
什么力来维持行星绕太阳的 运动呢？
万有引力定律
把行星绕太运动，那么，太阳对 行星的引力F应为行星所受的向心力，即：
F引= F向=mw2r＝mv2/r 因为： w＝2π/T ； v=2πr/T 怎么办 得：F引=m(2πr/T)2/r= 4π2mr/T2呢？？
所以可以得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质
量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方成反比。
即：F∝m/r2
太阳对行星的引力 （F引）跟行星的质 量有关，F引与太阳质量有关吗？？
K与太阳质量有关
因为：F引=4π2km/r2
那么究竟F引与太阳质量有什么关系呢？？
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.
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。
◆ 那么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=5.8×1025kg，日地之间的距离为 R=1.5×1011km
新版人教版必修2万有引力定律单元复习(共20张PPT)学习PPT
14 2
飞行时间为t．已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0．试推导卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度h的表达式．
卫星在轨道2运行时不受重力作用
飞行时间为t．已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0．试推导卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度h的表达式．
下列说法正确的是：(
)
向后喷 气、加速，最终v低>v高
的是：( D )
A. 卫星在轨道2运行时的速度大于7.9km/s
B. 卫星在轨道2运行时不受重力作用
C. 卫星在轨道2运行时的向心加速度比在 赤道上静止的物体的向心加速度小
D. 卫星在轨道1上的P点和轨道2上的P点 的加速度大小相等
13
4、英国《新科学家》杂志评选出了2008年度世界8
项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的
m2
2d 2 (2d r)2
d
11
2、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球 做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星， P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动
的周期相同．下列说法中正确的是 ( BCD )
A．物体A和卫星C具有相同大小 的加速度
B．卫星C的运行速度大于物体A 的速度
A与C：角速度相同
角速度 ω =ω <ω B与C：由万有引力提 A．三者周期的大小关系为TA>TB>TC
1、如图所示，一个质量为m1,半径为r的均匀球体，在A其中挖去c一个半径为Br/2的球形空穴，其表面与球面相切。
向心加速 a <a <a 供向心力，而A不是。 飞行时间为t．已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0．试推导卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度h的表达式．
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