《万有引力定律》PPT人教版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
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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．
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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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
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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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．
人教版高中物理必修万有引力定律--ppt精品课件
地球半径：
R = 6400×103m
月亮周期：
T = 27.3天≈2.36×106s
月亮轨道半径： r ≈ 60R =3 .84×108m
？ 计算验证：
a月
1 3600
g
计算结果：
a月
4 2
T2
r
2.72 103 m / s2
1 3600
g
人教版高中物理必修2 6.3 万有引力定律-课件(共17张PPT)【PP T优秀 课件】- 精美版
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
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卡文迪许
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（２）实验数据 G值为6.67×10-11 Nm2/kg2 G值的物理含义： 两个质量为1kg的物体相距1m时，
二、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、表达式： F G m1m2
3、G为引力常量
r2
质点：质点间的距离
r
均匀球体：球心间的距离
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B.4F
C.8F
D.16F
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人教版高中物理必修2 6.3 万有引力定律-课件(共17张PPT)【PP T优秀 课件】- 精美版
新人教版高中物理必修二 课件6.3 ：万有引力定律(共14张PPT)
第三节 万有引力定律
一 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.万有引力.swf
2公式：F G m1m2
G
6.67
1011
N
r •
2
m
2
/
kg2
3适用范围 1)质点之间的相互作用 2)两个物体是质量分布均匀的球体 3)常见的两个物体间引力不适用
思考: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2:质量为M的均匀实心球体半径为R,球心 为O点.在球的右测挖去一个半径为R/2的小 球,将该小球置于OO`连线上距O为L的P点， O`为挖去小球后空腔部分的中心，则大球 剩余部分对P点小球的引力F为多少?
· O O`
万有引力定律的证明
里地 卡定
比利 文律
较 准 确
用 扭 秤
迪 许 （
一 百 多
年 ， 即
地装 年 在
测 出 了
置 ， 第
－
以 后 ，
牛 顿 发
引一 英 现
力 常 量
次 在 实 验 室
） ， 巧 妙
国 物 理 学 家
万 有 引 力
引力常量的测定有着非常重要的意义. 它不仅用实验证明了万有引力的存在, 更使得万有引力有了真正的实用价值. 例如,可以用测定地球表面物体重力加 速度的方法,测定地球的质量.也是这 一应用,卡文迪许被人们称为”能称出 地球质量的人”
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
一 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.万有引力.swf
2公式：F G m1m2
G
6.67
1011
N
r •
2
m
2
/
kg2
3适用范围 1)质点之间的相互作用 2)两个物体是质量分布均匀的球体 3)常见的两个物体间引力不适用
思考: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2:质量为M的均匀实心球体半径为R,球心 为O点.在球的右测挖去一个半径为R/2的小 球,将该小球置于OO`连线上距O为L的P点， O`为挖去小球后空腔部分的中心，则大球 剩余部分对P点小球的引力F为多少?
· O O`
万有引力定律的证明
里地 卡定
比利 文律
较 准 确
用 扭 秤
迪 许 （
一 百 多
年 ， 即
地装 年 在
测 出 了
置 ， 第
－
以 后 ，
牛 顿 发
引一 英 现
力 常 量
次 在 实 验 室
） ， 巧 妙
国 物 理 学 家
万 有 引 力
引力常量的测定有着非常重要的意义. 它不仅用实验证明了万有引力的存在, 更使得万有引力有了真正的实用价值. 例如,可以用测定地球表面物体重力加 速度的方法,测定地球的质量.也是这 一应用,卡文迪许被人们称为”能称出 地球质量的人”
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
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，
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
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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__。
人 教 版 高 一 物理必 修第二 册万有 引力定 律课件 1
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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。
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。
新教材《万有引力定律》PPT优秀课件人教版1
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
《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
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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.
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
18
《万有引力定律》人教版高中物理优 秀课件1
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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
19
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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
15
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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
19
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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
【最新】人教版高一物理必修二教学课件 6.3 万有引力定律 (共36张PPT)
F
1m
F
1kg
G引力常量最早由卡文迪许测出G＝6.67×10－11N·m2／kg2
万有引力定律的意义
17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示 了自然界中的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。
在文化发展史上的重大意义：统一了地面物体运 动规律和天体运动规律，使人们建立了有能力理解 天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在 科学文化的发展史上起了积极的推动作用。
卡文迪许扭秤实验
光杠杆“放大”
卡文迪许(英国)
力矩“放大” Kθ =2 F L=2 L (Gmm’/r2)
原理:力矩平衡
“能称出地球质量的人” 知:g、R、G求M 重力近似等于万有引力 G M m/R2=m g M =gR2/G 地球密度ρ =M/V=（R2g/G)÷(4π R3/3 )=3g/(4π GR)
2、测中心天体的质量M和密度ρ
4 2 r 3 M GT 2 3 r GT 2 R3
3
中心天体 太阳 太阳 地球 地球 其他行星
环绕天体 地球 其他行星 月球 人造卫星 卫星
环绕m
中心M R
r
已知地球绕太阳公转的轨道半径是1.50×1011m，公转 周期是3.16×107s，求太阳质量M?
R2 g 2 g0 r
1 9.8 g g0 2.7 103 m / s 2 3600 3600
r
月球圆周运动向心加速度
4 2 r 4 2 60 6400 103 a 2 T (27.3 24 3600)2 =2.7 10-3m / s 2
两者相等说明了地球对苹果的引力和地球对月球的引力 是同一性质的力,都是万有引力。
人教版万有引力定律PPT课件1
∴ g′=1/16×g
GM/(R+H) 2= 1/16×GM/R 2
∴H=3R
•
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
⑸加速度的方向 加速度的方向与速度改变量的方向相同。加速直线运动，加速度的方向与速度方向相同；减速直线运动与速度方向相反。
•
师：引导学生阅读书本，知道加速度也分为平均加速度和瞬时加速度，并且加速度保持不变的运动叫匀变速运动。引导学生阅读P30页表格上所列的加速度，对其中一些数值进行分析，一定要结合物理意义及方向来巩固以上内容。
C.离地面高度
2R
9 处为
1
mg
D.离地面高度 1 R 处为42mg
2
变式、宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一 个物体，物体上升的最大高度为h。已知该星球的半径 为R，且物体只受该星球引力作用。
（1）求该星球表面的重力加速度；
（2）如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的 卫星，求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。
B.当r趋近于0时，万有引力趋近于无穷大
C.m1、m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平 衡力
D.公式中的F应理解为m1、m2所受引力之和
1、下列关于万有引力公式 F
的说法中正确的是（ C ）
G
m1m2 r2
A．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质
量较小的物体
B．当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于
无穷大
C．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律
D．公式中万有引力常量G的值是牛顿规定的
6、一物体在地球表面重16N，它在以5m/s2的加速
度加速上升的火箭中的视重为9N，则此火箭离开地
球表面的距离是地球半径的 （ C ）
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
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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。
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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
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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
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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???
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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
天反体比还. 是施力天体 的质量？
既然太阳对行
星有引力，那
么行星对太阳
有 有引 怎力 样吗定？量它的星 行
关系呢？
F F′
F
m r2
G为比例系数，
与太阳、行星无关。
F 和F ′是一对作用力和反作用
类 比 法
牛 三
牛三 力，那么可以得出F大小跟太
Mm Mm 阳质量M、行星质量m的关系 F r 式有什2么关系？F=G r2
F'
M r2
方向：沿着太阳与
行星间的连线 。
根据牛顿第三定律，行星对太阳的力与太阳对行星的力是一对相
G值的测量：卡文迪许扭秤实验
的作用 ，与距离成反比。
开普勒
在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上， 使得行星绕太阳运动。
笛卡尔
行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与
到太阳距离的平方成反比。
胡克
科
学
当年牛顿在前人研究的基础上，
足
也经过类似同学这样的思考，并凭借
迹
其超凡的数学能力和坚定的信念，深
入研究，最终发现了万有引力定律。
牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家
牛顿在1676年给友人的信中写道：
如果说我看的比别人更远， 那是因为我站在巨人的肩膀上。
建
立
行星
思考：行星的实际运动是
模
太阳
椭圆运动，但我们还不了
型
a
解椭圆运动规律，那应该
怎么办？能把它简化成什
么运动呢？
行星
太阳 r
把行星绕太阳的运动简化为 匀速圆周运动
月地检验
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2
地球半径：R=6400×103m
月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s
月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m
求：月球绕地球的向心加速度 ？
即证明
即a月
1 602
g
r
R
“月——地”检验示意图
月地检验
根据向心加速度公式,有：a月
r 2
r
b
太阳
行星
a
v=
一、行星与太阳之间的引力 二、月-地检验 三、万有引力定律
一、行星与太阳之间的引力 行星的运动
“太阳坐在它的皇位上，管理 着围绕它的一切星球”
——哥白尼
行星为什么绕太阳做如此和谐而 又有规律地椭圆运动？
科
学 足
一切物体都有合并的趋势。
迹 伽利略 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力
太 阳
科 学
探究2: 行星对太阳的引力F′
探 究
F
m r2
太阳对行星的引力跟受力 星体的质量成正比，与行 星、太阳距离的二次方成 反比.
类 比 法
牛 三
F'
M r2
行星对太阳的引力F′跟太
阳的质量成正比，与行星、
太阳距离的二次方成反比.
星行
太 F F′ 阳
科 探究3: 太阳与行星间的引力F
学 探 究
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？
相距1m时的相互作用力。
3、由
F
G
m1m 2 r2
G
Fr 2 m1m 2
可知
G 的单位：
N m 2 / kg 2
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100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出
M
：太阳质量
, m : 行星质量）
得出：
F
G
m1m r2
2（
m
：物体
1
1的质量
, m 2 : 物体 2的质量）
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F
G
m1m2 r2
G: 引力常量 6.67×10-11N·m2/kg2
(1)引力常量适用于任何两个物体； (2)意义：在数值上等于两个质量都是1kg的物体
知 识
开普勒三定律
回 开普勒第一定律——轨道定律 顾 所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕
太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;
开普勒第二定律——面积定律
对每个行星来说，太阳和行星的连线在相 等的时间扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转 周期的二次方的比值都相等.
互作用的性质相同的力，据此推知行星对太阳(受力物体)的力F′
有怎样的关系？
答案
与太阳的质量M成正比
即
F∝
M
r2
由上述2、3结论，结合F＝F′可猜测太阳与行星间的引力满足什
么关系式？
答案
F∝
M
r2
F∝
M
r2
若这两个力相等，F=F′∝Mr2m
古人观点
牛顿思考
理论演算 建模
总结规律
类比
理想化
随堂练习
1、下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ ） A.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 D.行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的 距离成反比
4 2
T2
即：a月
4 3.142 2.36 106
2 3.84108
=2.72×10-3m/s2
1 602
g
r
R
“月——地”检验示意图
三、万有引力定律
1、内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，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、表达式：由
F
G
Mm（ r2
二、月-地检验 牛顿的思考
<1>地球和月球之间的吸引力会
不会与地球吸引苹果的力是同一
种力呢？
<2>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？
<3>拉住月球使它绕地球运动的力， 与拉着苹果使它下落的力，以及众行 星与太阳之间的作用力也许真的是同 一种力，遵循相同的规律?
牛顿的猜想
这些力是同一种性质 的力，并且都遵从与距离 的平方成反比的规律。
当然这仅仅是猜想， 还需要事实来检验！
月地检验
检验目的：地球和月球之间的吸引力是否
与地球ห้องสมุดไป่ตู้引苹果的力为同一种力．
检验原理：
且r 60R
故 F月轨道
1 60 2
F地表
根据牛顿第二定律，知：F月轨道 ma月轨道, F地表 mg
即 a月
1 60 2
g
ma 月轨道
1 mg 60 2
r
R
“月——地”检验示意图