万有引力定律学案(3.27打印)

6.3万有引力定律学案

东兴中学 谭朝福

【学习目标】

1、理解“月—地检验”的推导过程

2、理解万有引力定律的内容、表达式、适用条件。

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、了解引力常量的测定的重大意义

【学习过程】

一、复习：

1、太阳与行星间引力的大小与什么因素有关？

2、表达式： 。

二、大胆讨论：地球对苹果的引力与太阳对地球的引力是不是同一种力呢？

三、月——地检验（探究1）

（一）猜想：如果地球对苹果的引力、地球对月球的引力与太阳对地球的引力都是同一种力，它们应该遵从相同的规律： 2

r Mm G

F （二）检验：

1、思路：从何处入手进行检验？

2、猜想情况下：地球对苹果的引力可近似等于重力： 地球对月球的引力等于月球绕地球转的向心力： 月a = g = g （▲猜想值）

3、实际测算：

牛顿的年代已经测出：月地距离月地r =60地r =3.8×108m ，地球表面的重力加速度为

g=9.8m/s 2，月球公转周期是T=27.3天≈2.36×106s

（1）怎么求月a 的实际值？ （▲实际值）

（2）将数据代入，求出月球向心加速度的▲猜想值、▲实际值

4、比较实际值和猜想值，表明 。

（三）牛顿进行推广：任意两个物体之间都存在这种引力，遵循相同规律！

四、万有引力定律

1、内容

2、表达式： ，其中G 叫做

3、适用条件：研究对象可看成 。如果物体的 比他们之间的 小得多，则两个物体可以看做质点。

4、距离r 的使用：（1）两个质点间距离 （2）两个质量分布均匀的球：球心之间的距离 探究2：两个球的质量分布均匀，大小分别为1m 与2m

五、引力常量 1、在牛顿发现万有引力定律100多年后，由 物理学家 通过在实验室中比较准确的得到了G 的数值：G = 。

探究3：任意两个物体之间都存在引力，为什么生活中的许多物体之间感觉不到这个力呢？请计算相距0.5米，质量均为50千克的两个人间的万有引力的大小。

2、引力常量的意义：

（1）证明了万有引力定律的正确性； （2）使万有引力定律可用于计算

六、课堂练习

1、关于万有引力定律的正确说法是（ ）

A 、万有引力与距离成正比

B 、任何两个物体引力的大小跟两个物体的质量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比

C 、天体间的万有引力与它们的质量成正比，与他们之间的距离成反比

D 、万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用

2、两个物体的质量分别是m 1和m 2，当它们相距为r 时，它们之间的引力是F 。请求出：

(1)若把m 1改为2 m 1，其他条件不变，则引力为______F 。

(2)若把r 改为2r ，其他条件不变，则引力为_____ F 。

(3)若把m 1改为3 m 1，m 2改为m 2/2，r 改为r/2，则引力为______F

3、关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是( )

A 、只适用于天体，不适用于地面物体

B 、只适用于球形物体，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 、适用于自然界中任意两个物体之间

4、对于万有引力的表达式2r

Mm G F ，下列说法正确的是（ ） 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 、m 1与m 2受到的引力总是大小相等的，与m 1、m 2是否相等无关

D 、m 1与m 2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力