人教版新教材《万有引力定律》精美课件1
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万有引力定律_课件_新人教版1-19页PPT文档资料
月球有引力，它们是同一种力吗？它们 与太阳对地球的引力是同一种力吗？我 们能验证吗？ 1.都是同一种性质的力。 2.阅读教科书第69页到70页部分内容: 牛顿是如何验证他和我们的想法的？
F G Mm r2
计算与讨论：月球绕地球的公转周期是
27.3天，月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是
3.85×108m，如何求出月球绕地球运动的向心加
3 意义： （1）验证了万有引力定律是正确的； （2）使得万有引力定律有了真正的
实际意义。
例题2: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?
例题3： 质量分布均匀的两个球，大球的半 径为2r,小球的半径为r、且质量为m，两球相 距5r。求：
①大球对小球的引力； ②小球对大球的引力； ③在大球中心处挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力； ④在大球右边缘r 挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力。
）2 3.85108
43.142 (27.38640)20
2.7103m/s2。
a1 g
2.7 103 9.8
=
1 3600
由 GM地m月
r12
m月a1/
得
即: a1/
G
M地 r12
a
/ 1
1 r12
同理 g 1
r2
则 a1/ r2 1 g r12 3600
说明：地球对苹果的引力，地球对月球 的引力，它们是同一种力，它们与太阳对 地球的引力是同一种力。
G
M 地m月 r2
m月r（2T ）2
Байду номын сангаас考:假设月球停止绕地球公转，月球
做什么运动？为什么？ 1.沿直线落向地球； 2.地球对月球的吸引力的吸引。
F G Mm r2
计算与讨论：月球绕地球的公转周期是
27.3天，月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是
3.85×108m，如何求出月球绕地球运动的向心加
3 意义： （1）验证了万有引力定律是正确的； （2）使得万有引力定律有了真正的
实际意义。
例题2: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?
例题3： 质量分布均匀的两个球，大球的半 径为2r,小球的半径为r、且质量为m，两球相 距5r。求：
①大球对小球的引力； ②小球对大球的引力； ③在大球中心处挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力； ④在大球右边缘r 挖除一个半径为r的球体后对 小球的引力。
）2 3.85108
43.142 (27.38640)20
2.7103m/s2。
a1 g
2.7 103 9.8
=
1 3600
由 GM地m月
r12
m月a1/
得
即: a1/
G
M地 r12
a
/ 1
1 r12
同理 g 1
r2
则 a1/ r2 1 g r12 3600
说明：地球对苹果的引力，地球对月球 的引力，它们是同一种力，它们与太阳对 地球的引力是同一种力。
G
M 地m月 r2
m月r（2T ）2
Байду номын сангаас考:假设月球停止绕地球公转，月球
做什么运动？为什么？ 1.沿直线落向地球； 2.地球对月球的吸引力的吸引。
《万有引力定律》人教版高中物理优秀课件1
来讨论，行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，太 阳对行星的引力F是提供行星做圆周运动的向心 力，即：
F mv2 r
其中r是太阳和行星间的距离，v是行星运动的线 速度，m是行星的质量．
圆周运动的周期T和速度v的关系 v 2r
T
所以： F
4 2
r3 T2
m r2
由开普勒第三定律可知， r 3 是个常量，则得出结论： T2
感谢观看，欢迎指导！
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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例题
设想把质量为的物体放在地球的中心，地球质 量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力 是（ ）
A．零
B．无穷大
C．
G
Mm R2
D．无法确定
解析：地心周围的物体对放到地心处的物体 的万有引力的合力为零，所以选项A正确．
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• 3如图在一个半径为R、质量为M的均质球体 中，紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球 形空穴后，对位于球心和空穴中心连线上、 与球心相距d的质量为m 的质点的作用力为 多大？
R
d
Байду номын сангаас
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F
G
mm r2
G是一个常量，对任何行星都是相同的．
２、万有引力定律
（1）定律表述：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成正比， 跟它们的距离的二次方成反比．
（2）公式表示：
F
G
mm r2
（3）引力常量G适用于任何两个物体；它在数值上等 于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力．
F mv2 r
其中r是太阳和行星间的距离，v是行星运动的线 速度，m是行星的质量．
圆周运动的周期T和速度v的关系 v 2r
T
所以： F
4 2
r3 T2
m r2
由开普勒第三定律可知， r 3 是个常量，则得出结论： T2
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例题
设想把质量为的物体放在地球的中心，地球质 量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力 是（ ）
A．零
B．无穷大
C．
G
Mm R2
D．无法确定
解析：地心周围的物体对放到地心处的物体 的万有引力的合力为零，所以选项A正确．
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• 3如图在一个半径为R、质量为M的均质球体 中，紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球 形空穴后，对位于球心和空穴中心连线上、 与球心相距d的质量为m 的质点的作用力为 多大？
R
d
Байду номын сангаас
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F
G
mm r2
G是一个常量，对任何行星都是相同的．
２、万有引力定律
（1）定律表述：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成正比， 跟它们的距离的二次方成反比．
（2）公式表示：
F
G
mm r2
（3）引力常量G适用于任何两个物体；它在数值上等 于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力．
《万有引力定律》教学精品PPT课件
《万有引力定律》教学精品PPT课件目录CONTENCT •课程介绍与背景•万有引力定律的表述与理解•万有引力定律在生活中的应用•万有引力定律的实验验证•万有引力定律与爱因斯坦相对论的关系•课程总结与展望01课程介绍与背景掌握万有引力定律的基本内容和数学表达式理解万有引力定律的适用范围和条件了解万有引力定律在天体运动中的应用培养学生的物理思维能力和解决问题的能力课程目标与意义010203古代对天体运动的认识和猜测牛顿的万有引力定律的提出和验证万有引力定律在物理学中的地位和影响物理学史背景010204万有引力定律的重要性解释天体运动的基本规律为研究天体物理学提供基础促进现代宇宙学的形成和发展对现代科学和技术的进步产生深远影响0302万有引力定律的表述与理解万有引力定律的内容任何两个质点都存在通过连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
表述公式：$F=(G×m1×m2)/r^2$。
其中: F: 两个物体之间的引力G: 万有引力常数m1: 物体1的质量m2: 物体2的质量r: 两个物体之间的距离(大小)。
公式解析与意义公式中G为万有引力常数，是由卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量比较准确地得出。
万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。
它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。
它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
只适用于计算质点间的相互作用力，即当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，此公式也近似适用。
当两个物体距离不太远的时候，不能看成质点，可以采用先分割，再求矢量和的方法计算。
一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力，可用公式计算，这时r是指球心间距离。
适用范围及限制条件03万有引力定律在生活中的应用天体运动规律行星椭圆轨道万有引力定律解释了行星绕太阳运动的椭圆轨道，以及行星在轨道上速度的变化规律。
人教版高中物理《万有引力定律》优秀PPT课件
A、只要m1和m2是球体，就可以用此式计算；
地球半径：
R = 6400×103m
1、万有引力定律的普适性、相互性、宏观性、特殊性；
均匀球体：球心间的距离
C、 地表重力加速度：g = 9.
（１）“天上的力”和“人间的力”是同一种力吗？
D、
1、万有引力定律的普适性、相互性、宏观性、特殊性；
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。
第一页，共17页。
学习目标
1、了解牛顿的“月—地检验”，认识万 有引力发现的重要意义。 2、理解万有引力定律，知道定律表达式中
各个物理量的含义。
3、了解引力常量的测定方法，知道引力 常量的物理意义、数值和单位。
第二页，共17页。
苹果落地
第三页，共17页。
一、万有引力定律的发现
苹果落地、高处物体落 地、月亮绕地旋转……这些
（２）地球表面的重力是否能延伸到月球轨道？
A、只要m1和m2是球体，就可以用此式计算；
B、当r趋于零，万有引力趋于无限大；
地球半径：
R = 6400×103m
1、掌握万有引力定律的内容及其表达式；
r1
r2
r
第十页，共17页。
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
第十三页，共17页。
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
第十四页，共17页。
巩固练习
1、两大小相同的实心小铁球紧靠在一起，
它们之间的万有引力为F，若两个半径是小
铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们
人教版高一物理必修第二册万有引力定律课件1
的质量m成正比，与行星与太阳的距离的二次方（r2）成
m
反比，即F∝__r2__。
2．行星与太阳的引力：
（即1F）∝大mr小太2m：，行写星成与等太式阳就的是引F=力__与G_m_太_r太2_阳m__的。质量m太成正比，
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
（2）方向：_沿__二__者__的__连__线__。
4
法不可采用的是（ ）
A．使两物体的质量各减少一半，距离不变
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
1
D．使其中一个物体的质量减小到原来的 4 ，距离不变
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
42r月
（2）月球围绕地球做匀速圆周运动的加速度：a=__T_月2__。
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
（3）对比结果：月球在轨道高度处的加速度近似等于 _月__球__的__向__心__加__速__度__。 3．结论：地面物体受地球的引力，月球所受地球的引力， 太阳与行星的引力，遵从相同的规律。
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
一、万有引力定律 1．万有引力定律的特性： （1）普遍性：万有引力存在于宇宙中任何有质量的物 体之间（天体间、地面物体间、微观粒子间）。 （2）相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用 力和反作用力，符合力的相互作用。
（3）宏观性：天体间万有引力较大，它是支配天体运动 的原因。地面物体间、微观粒子间的万有引力微小，不 足以影响物体的运动，故常忽略不计。 （4）特殊性：两个物体间的万有引力只与它们本身的质 量有关，与它们之间的距离有关，与所在空间的性质无 关。
m
反比，即F∝__r2__。
2．行星与太阳的引力：
（即1F）∝大mr小太2m：，行写星成与等太式阳就的是引F=力__与G_m_太_r太2_阳m__的。质量m太成正比，
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（2）方向：_沿__二__者__的__连__线__。
4
法不可采用的是（ ）
A．使两物体的质量各减少一半，距离不变
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
1
D．使其中一个物体的质量减小到原来的 4 ，距离不变
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42r月
（2）月球围绕地球做匀速圆周运动的加速度：a=__T_月2__。
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（3）对比结果：月球在轨道高度处的加速度近似等于 _月__球__的__向__心__加__速__度__。 3．结论：地面物体受地球的引力，月球所受地球的引力， 太阳与行星的引力，遵从相同的规律。
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一、万有引力定律 1．万有引力定律的特性： （1）普遍性：万有引力存在于宇宙中任何有质量的物 体之间（天体间、地面物体间、微观粒子间）。 （2）相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用 力和反作用力，符合力的相互作用。
（3）宏观性：天体间万有引力较大，它是支配天体运动 的原因。地面物体间、微观粒子间的万有引力微小，不 足以影响物体的运动，故常忽略不计。 （4）特殊性：两个物体间的万有引力只与它们本身的质 量有关，与它们之间的距离有关，与所在空间的性质无 关。
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建 立
探究1: 太阳对行星的引力F
模
型
Ｖ
ｒ
行星
太阳
ｍ
F
Ｍ
思考：
太阳对行星的引力提供向 心力，那么这个力大小有 什么样定量关系？
科
学 探
F mv2 r
究
v 2 r
T
v 行星运行速度 容易观测吗？怎么办？
v 消去 F 4 2mr
T2
T 消去
4 2km
F
r3 ＝k
r2
讨论
T2
为什么能从上式得到下式？
地球上物体的向心力F向=mω2r是引力F的一个分 力．引力F的另一个分力就是通常所说的重力mg．
(2)重力随纬度的变化情况：
重力会随着纬度的增加而增大 ，赤道上的物体
移到两极时，重力增加约千分之五 .在粗略的计
算中,
Mm mg0 G R02
(3)重力随高度的变化情况 :
质量为m的物体，位于高度h处引力为
典例精析
4、如图所示，r 虽然大于两球的半径，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 m1m2 r2
C、
G
m1m2 (r1 r2 )2
B、 G m1m2 r12
D 、G
m1m2
(r r1 r2 )2
r1
r
r2
公式中的r应为球心之间的距离
m F r2
科 探究1: 太阳对行星的引力F
学 探 究
F
m r2
请太用阳中对文行描星述的这引力跟受力
m 关星 星个系体、关式的太系中质阳式量距！是成离受正的力比二，次与方行 成
人教版《万有引力定律》课件ppt1
人教版《万有引力定律》课件ppt1
关于万有引力的说法，正确的有( BC ) 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=Gm1m2/r2中的G是一个比例常数，是没有单位的
请根据天文观测数据（事实）计算月球所在处的向心加速度：
a
2r
4 2r
T
2.69 10 3 m / s2
1 60 2
g
F地球对月球引力 F地球对地球表面物体引力
1 602
两者十分接近，为牛顿的假想提供了有力的事实根据。
月——地检验表明：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力， 是同一种性质的力。
人教版《万有引力定律》课件ppt1
人教版《万有引力定律》课件ppt1
万有引力定律适用的条件 ①严格地说，万有引力定律只适用于质点间的相互作用。 ②对两个质量分布均匀的球体间相互作用，也可用此定律来计算。 此时，r是两个球体球心间的距离。 ③对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中r为球心 到质点间的距离。 ④两个物体间距离远大于物体本身大小时，公式也近似适用，其中r 为两物体质心间的距离．
对万有引力定律的理解 (1)普遍性：它存在于宇宙中任何有质量的物体之间，不管它们之间是否 还有其他作用力。 (2)普适性：G是一个仅和m、r、F单位选择有关，而与物体性质无关的 恒量。 (3)相互性：两物体间的相互引力，是一对作用力和反作用力，符合牛顿 第三定律。 (4)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，它的作用才有宏观的意义。 (5)特殊性：万有引力的大小只与它们的质量有关，与它们间的距离有关。 与其他的因素均无关。
高一物理人教版必修课件-万有引力定律-ppt精品课件
D、G m1m2
(r r1 r2)2
D)
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
r1
r2
r
公式中的r应为球心之间的距离
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
3.地球绕地轴自转时，对静止在地面上的某一个 物体，下列说法正确的是（ ACD）
律
F G m1m2 r2
G: 引力常量 6.67×10-11N·m2/kg2
引力常量适用于任何两个物体；在数值上 等于两个质量都是1kg的物体相距1m时
的相互作用力。
3 、 F 由 G m r 1 m 22 G m F 1 m 2 2r 可 G 的 知单 N m 位 2/k2 g ：
思考：我们人与人之间也应该存在万有引力，
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
4.火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5 倍，地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
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
谢谢观赏！！！
高 一 物 理 人 教版必 修2课件 ：6.3 万有引 力定律 (共25张 PPT)
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感谢观看，欢迎指导！ 1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量的增长会受密度制约
我们的思想还可以更加解放！是 否宇宙中任意两个物体之间都有这 样的力呢???
[新版本]人教教材《万有引力定律》PPT高中物理课件
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F
答案 23 F
25
五、重力和万有引力间的大小关系
重力为地球对物体的万有引力的一个分力。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,则物体受到地球的万有引力为F,方向指向地心O,由万 有引力公式得F=G。 图中F1为物体随地球自转所需的向心力,F2就是物体的重力mg。故除地球两极外,
胡克
伽利略
笛卡尔
开普勒
胡克等人认为，行星绕太阳运动是因为受到了太阳对它
的引力，甚至证明了如果行星的轨道是圆形的，它所受
引力的大小跟行星到太阳距离的二次方成反比。但是由
于关于运动和力的清晰概念是由牛顿建立的，当时没有
这些概念，因此他们无法深入研究。
哥白尼、第谷、开普勒这些科学家不畏艰辛、几十年如 一日刻苦专研的精神是成功的基石，值得我们学习。 “哥白尼”
由此会有两种能量表达：静止时的能量和运动时的能量；两能量之差就是物体的动能Ek，即Ek＝E－E0. 12(二([考[((2探[（W②11这([(学和52(3233215师生 师 生．．.．．、．光)))))))0、点究一氢节生近一根规氢现把]]]]：原实爆光探两水同 蜗运可的计 三 式 ） 原 教 已 视个据定原象被逸子验炸的究物的学 牛动以干算教知子材经眼氢正子：撞Δ出核步的波无体重们 爬有比E涉题爆学识的充探的原方的物小＝功的骤特粒止不力已 行快较和(炸与半分究成子向能体球Δ共，衰点二境相G经 最有他m衍和技径体出因跃，级的放＝6即变象碰×了 慢慢们射小反能公现近和9迁确和不在ρ从性的3解 ，，在g的题冲式了视矫发定轨同斜1V金临的 光怎1.＝本，5：新眼正出初道部槽s属界速样“M内1质共的的程人rm可、半分末×n表e问最描运5／ 1＝V课成序船能末径在端20面题计快述动分s3n程因相模的状内，”k直2算．物是的g)r标和似型光态力让1／接．因体速路(准矫，n谱动的入m飞因＝为运度程正在“3线量作射出从1×1蜗动在.，此原,条；用小92的生牛的国.,在不子数下球38光活爬快，际N此多质最向从／电走行慢…单基阐量多相斜)k子向的呢，位g础述单为反槽×克物速?其制上。位(方同(0服n理度中中.－引(向一3u正，最r的 ×)11导运高相0电从)为小单.．3学动度当荷物基×，位生0．自于引理态.光，3分由9+力走半的在34析滚1×所向径速交.15远下做社0，度通M-视，4的会又e最运×眼V使0功”称大的输这.的它2．玻．)能中一m成们尔量还3发因发＝半，常展和生2径所用6的矫碰5，以“.理正4千撞其N计念，米，，数算。尝／重V值时试是时复为Δ由箱(实mkrm1已内的验＝／知盛单10h0.知水位5次)”3作识的是×．1单推总“用0u－位”测体步，1，未积骤0Δ应Em知，(的4.该)知即的单怎识管方位样，内法是读然水，“M?后的标e读体V出”课积．碰文和后证箱入明内射自水小己的球的体落推积点测之的正和平确。均，位使置学M生和有被一碰种小成球就落感点。的它平 均位置N.如图所示．
《万有引力定律》人教版高中物理优秀课件1
A．三者周期的大小关系为TA>TB>TC B．三者向心加速度的大小关系为aA>aB>aC C．三者角速度的大小关系为ωA<ωC<ωB D．三者线速度的大小关系为vA<vC<vB
15
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
6、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．经过时间t，小球落到星球表面， 测得抛出点与落地点之间的距离为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 3 L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的 半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M.
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《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
18
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
（2）“嫦娥一号”卫星在环月圆轨道绕行n圈。
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．
卫星在环月轨道上：
G（Rm0 月 mh）2 m 4T22（R0 h）
若卫星在月球上：
G
m月m R02
mg 0
解得：
h3
g 0 R02t 2
4 2n 2
R0
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（3）巳知地球和月球的半径之比为3.6，表面的 重力加速度之比为6．求地球和月球的密度之比。
设中心天体的质量为M，半径为R，密度为ρ, 中心天体表面的重力加速度为g。则：
T
2 r
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6、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．经过时间t，小球落到星球表面， 测得抛出点与落地点之间的距离为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 3 L.已知两落地点在同一水平面上，该星球的 半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M.
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（2）“嫦娥一号”卫星在环月圆轨道绕行n圈。
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．
卫星在环月轨道上：
G（Rm0 月 mh）2 m 4T22（R0 h）
若卫星在月球上：
G
m月m R02
mg 0
解得：
h3
g 0 R02t 2
4 2n 2
R0
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（3）巳知地球和月球的半径之比为3.6，表面的 重力加速度之比为6．求地球和月球的密度之比。
设中心天体的质量为M，半径为R，密度为ρ, 中心天体表面的重力加速度为g。则：
T
2 r
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中心天体
mvT
M
地球绕太阳运转的轨道半径，即日地距离为 r
追寻牛顿的足迹
2、天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得 到行星的公转周期T
有 代入
消去v
7.2万有引力定律—人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件 (共23张PPT)
追寻牛顿的足迹
3、根据开普勒第三定律
代入
所以
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星引力
由牛顿第三定律知
太阳对行 星引力
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例1.（多选）根据开普勒行星运动定律和圆周运动的知识：太阳对行星的引
力
F
m r2
，行星对太阳的引力
第2节 万有引力定律
【学习目标】 1.通过查阅资料，能根据开普勒行星运动定律和牛顿 第三定律推导出太阳与行星间的引力公式． 2.通过阅读课本，理解万有引力定律，并能应用万有 引力公式解答相关问题．
Hale Waihona Puke 知识梳理】一、行星与太阳间的引力 二、月——地检验 三、万有引力定律
【新课教学】
什么力维持行星绕太阳的 公转呢？
F'
M r2
，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
m r2
和
F
'
M r2
，得F:F'=m:M
√ B．F和F'大小相等，是作用力与反作用力
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
7.2万有引力定律—人教版（2019）高 中物理 必修第 二册课 件 (共23张PPT)
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三
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
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追寻牛顿的足迹
4、太阳对行星的引力
即
太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行 星和太阳间的距离的二次方成反比。
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例2．月—地检验的结果说明
()
A．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力
B．地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一类型的力
F
R地
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二
追寻牛顿的足迹
二、月—地检验
1.猜想：地球与月球之间的引力
F
G
m月m地 r2
，根据牛顿第二定律
a月＝
F m月
＝
m地 G r2
科学的足迹
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
开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用
笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星 绕太阳运动 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。
地面上苹果自由下落的加速度
a苹＝
F' ＝
m苹
m地 G R2
由于r=60R,所以 a月 a苹
1 602
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. 月球公转周期T＝27.3 d≈2.36×106 s
月球 r月 地球
F
R地
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C．地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即G＝mg
D．月球所受地球的引力只与月球质量有关
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解析：通过完全独立的途径得出相同的结果，证明地球表面上 的物体所受地球的引力和星球之间的引力是同一种性质的力， A 正确，B 错误；由公式 F＝GMr2m，知 C、D 错误。 答案：A
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
追寻牛顿的足迹
一
一、行星与太阳间的引力
1.设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳 做匀速圆周运动的向心力F由太阳对行星的引力来提供。
以 地球 围绕 太阳 公转为例：
环绕天体
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追寻牛顿的足迹
二、月—地检验
问题：既然是太阳对行星的力使得行星不能飞离太阳，那么是什 么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球上使得 树上苹果下落的力，与太阳、地球之间的吸引力是不是同一种力呢？
月球 r月 地球
追寻牛顿的足迹
5.行星对太阳的万有引力：根据牛顿第三定律，行星对 太阳引力F'应满足
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归纳：行星与太阳间的引力
消
去
太阳对行
T
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则
a月
2
T
2
r
2.7×10－3
a月 2.8×10－4 （数值）
a苹
1 602
m / s（2 保留两位有效数字）
（比例）
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.