人教版高一物理必修二第六章 63万有引力定律19张

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时的加速度大小应该大约是它在地面加速度的 602，即 3600 。
计算结果与我们的预期符合得很好！
观察思考寻找规律 猜想原因
数学演绎得到规律 进一步猜想 猜想得到检验 更大胆的猜想 万有引力定律诞生
物理学中许多重 大理论的发现，不是 简单实验结果的总结， 它需要直觉和想象力 及大胆的猜想和假设， 再引入合理的模型， 深刻的洞察力及严谨 的数学处理和逻辑思 维，是一个充满艰辛 和曲折的过程。
球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（ D ）
A.2F B.4F C.8F D.16F
解 ：
根据F
?
G
m1m2 r2
得：F
?
m2
G ?2R?2
当R?? 2R时，根据V ? 4 ?r 3可得： V?? 8V
3
根据m ? ?V可得： M ? 8m
2R
R
m
m
4R
F
??
G
M2
?4R?2
?
G
?8m?2 ?4 R?2
F ? m v2
v
?
2?
r r
T
r3 ? k
T2
F
?
4? 2mr
T2
T2 ? r3 k
F ? 4? 2k m
r2
F?
m r2
F ??
M r2
F?
Mm r2
太阳与行星间的引力
F
?
G
Mm r2
二、提出新问题
是什么力使得地 面上的物体不能 离开地球，总要 落回地面呢？
？这种力与太阳、 地球之间的吸 引力是不是同 一种力呢？
量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
F
?
G
m1m2 r2
引力常数
G=6.67×10－11 N·m2/kg2
适用条件：
①适用于两个质点间的相互作用；
②对两个质量分布均匀球体也适用。
练习：
1.设两个人的质量均为m=50kg ，他们相距0.5m,它们之间的
万有引力是多少？
解：
F
?
G
m1m2 r2
”卡年
? 文以
迪后
许?
被引
誉力
为常
测定引力常量的重要意义
1．证明了万有引力的存在 2．开创了测量弱力的新时代 3．使万有引力定律有了真正的实用 价值，可测定远离地球的一些天体的 质量、平均密度等。
课堂小结
万有引力定律：
自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向
在它们的连线上，引力的大小跟这两个物体的质
五、引力常量
亨利·卡文迪许
1731.10.10—1810.3.10 英国化学家、物理学家，实验研究持续达 50年之久。
引力常量的测量——扭秤实验
实验原理： 科学方法——放大法
通常取 G ? 6.67 ? 10?11 Nm2 / kg 2
“量
第才发
一被现
个准万
称确有
量测引
地定力
球 的
? 因
100
人此多
6.3 万有引力定律
教学Baidu Nhomakorabea标
1.了解万有引力定律发现的思路和过程，知道地球上的重物 下落与天体运动的统一性 2.知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力，知道 万有引力定律的适用范围 3.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，知道万有引 力定律公式中r的物理意义，了解引力常量G的测定在科学历 史上的重大意义 4.了解万有引力定律发现的意义，体会在科学规律发现过程中 猜想与求证的重要性
牛顿根据月球的周期和轨道半径， 计算出了月球绕地球做圆周运动的 向心加速度大小：
mg
a
R
r
把物体移到月球轨道的高度，其加速
度大小应等于月球的向心加速度的大小a。
物体在地球表面的加速度大小为： g ? 9.8m/ s2
? a ? 2.74 ? 10?3 ? 1
?1
g
9.8
3576 3600
由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，物体在月球高度
?
6.67
?
10 -11
?
50 ? 50 0.5 2
N
? 6.67 ? 10-7 N
注意：平时在进行 受力分析时，一般 不分析万有引力。
练习：
2.( 多选 )要使两物体间的万有引力减小到原来的 1/4 ，可采
用的方法 ( )
ABC
A. 使两物体质量各减小一半，距离保持不变。
B. 使两物体的距离增大到原来 2倍，质量不变。
C.
g
?
GM R2
D. 缺少条件，无法算出
解：
根据F
?
G
m1m2 r2
可得：
mR
地球对质量为 m的物体的引力为：
F
?
G
Mm R2
M
根据a
?
F 可得，地球表面的重力加速度 大小为g m
?
GM R2
.
练习：
5.两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
C. 使其中一个物体的质量减小到原来的 1/4 ，其余的均不变。
D. 使两物体的质量以及它们之间的距离都减小到原来的 1/4 。
F
?
G
m1m2 r2
练习：
3.某物体在地面上受到地球对它的万有引力为 F，为使此物
体受到的引力减小到原来的四分之一，应把此物体置于距
地面的高度为（设地球半径为 R ) A .R B. 2R C. 4R D. 8R
四、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
它们的连线上，引力的大小与物体的质量 m1和m2的 乘积成正比，与它们之间距离r 的二次方成反比。
2.数学表达式：
3.说明：
F
?
G
m1m2 r2
（1）m1和m2表示两个物体的质量，r表示它们的距离； （2）G为引力常量，G=6.67×10－11 N·m2/kg2； （3）G的物理意义——两质量各为1kg 的物体相距1m 时 万有引力的大小。
?
G
64m2
4?2R?2
教学重点
万有引力定律发现的思路和过程，会用定律解决简单的问题。
教学难点
万有引力定律的适用条件
一、回顾上一节的内容
1.行星的轨道看做圆周，行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。
2.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力。
3.引力公式的推导：
设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，
公转周期为T。
( A)
m
F
?
G
Mm R2
F
??
G
Mm r2
要使物体受到的引力减为原来的四分之一， 则物体到地心的距离应增大到原来的两倍。
M
所以r=2R h=R
练习：
4.引力常量为 G，地球质量为 M，地球可看做球体，
半径为 R。忽略地球的自转，则地球的表面的重
力加速度大小为（ ） C
A.
g ? GM R
B. g ? GR
即使在最高的建筑物上和 最高的山顶上，也都会感受到 重力的作用，那么这个力必定 延伸到远得多的地方，它会不 会作用到月球上？
拉住月球使它绕地球运 动的力与拉着苹果下落的力， 以及太阳与地球、众行星之 间的作用力也许真的是同一 种力，遵循相同的规律……
于是牛顿就做了非常著名的“月----地”检验.
三、月 —地检验