教科版高一物理必修2第三章第2节万有引力定律 (25张ppt) 课件

一．与引力有关现象的思考
2、在我们周围，物体都受到重力作用，那么月球受到重力吗？ 3、为什么月球不会落到地球表面？
二、万有引力定律
牛顿1643-1727
哈雷1656－1742
胡克1635-1705
认 牛识 顿较到早行的星应所用受数太学阳方的引法力使应 这与 个距 问离 题的 得平 到方 证成 明反 ，比 还指，出但这无 法 种证引明力在应椭当圆与轨星道体下的，质引量力成也正遵比循，这从个而规确律定。了它的数学表达式。
（2）这个实验设计所包含怎样的物 理思想方法？
三、引力常量
卡文迪许测定引力常量的实验
三、引力常量
卡文迪许扭秤实验测引力常量
卡文笛许扭称实验巧妙之处 ① 巧妙的利用引力力矩与悬丝的弹性恢复力矩平衡. ② 充分利用T型轴将小球受到的万有引力作用效果进行一次放大. ② 充分利用光学反射原理，对微小形变进行再一次的放大.
二、万有引力定律
（一）建立过程
牛顿第二定律
太阳对行星的引 力提供向心力
v2 F =m
r
2πr v=
T
4π 2 F =m T2 r
r3
T2 =k
F
∝
m r2
F’∝
M r2
F=F’
开普勒第三定律
F
Mm r2
Mm F = k r2
牛顿第三定律
F’
F 4 2 r3 m
T2 r2
二、万有引力定律 （一）建立过程
解：设R是飞行器到地心的距离，r是飞行器到月球的距离。
由题意：
G
M地m R2
G
M月m r2
得：
R M地 9 r M月 1
1.下面关于万有引力的说法中正确的是( A ) A.万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物
体之间的相互作用力 B. 重力和引力是两种不同性质的力 C. 当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这
为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？
假设质量均为60千克的两位同学，相距1 米，他们之间的相互107 N
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。
例：地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球 之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这个 飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？
一．与引力有关现象的思考
1、为什么苹果从树上落向地面而不飞向天空？
一．与引力有关现象的思考
2、在我们周围，物体都受到重力作用，那么月球受到重力吗？
这张地球照片是阿波罗17号太空船船员 所拍摄的“蓝色弹珠”（The Blue Marble）， 拍摄时间为1972年12月7日，拍摄高度距离地 面大约四万五千公里，是迄今为止最广泛流传 的地球照片。
两个物体间万有引力将增大 D. 当两个物体间距为零时，万有引力将无穷大
2.在万有引力定律的公式
F
G
m1m2 r2
中，r是 (
AC )
A.对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径 B.对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度 C.对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离 D.对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度
A.6倍 B.4倍 C.25／9倍 D.12倍
5. 一个半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的 36倍的行星，它表面的重力加速度是地球表面重力加速 度的( A )
A.4倍 B.6倍 C.13.5倍 D.18倍
万有引力定律
任何两个物体之间都存在相互吸引的力，引力的大小与 这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距离 的二次方成反比。
二、万有引力定律 （三）公式
F
=
G
m1m2 r2
Fr2 G=
m1m2
1、m1 和m2表示两物体的质量 2、r 为两物体间的距离
3、G 为引力常量
三、引力常量
自主学习教材P48页发展空间——卡文迪许测定引力常量的实验
思考两个问题： （1）卡文迪许实验装置是如何解决
“通常物体间万有引力因为很小而难于测 量”的问题？
卡文迪许扭称实验的意义 ①证明了万有引力的存在，测出了引力常量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推广。
三、引力常量
卡文迪许扭秤实验测引力常量
卡文迪许测定的引力常量数值：G=6.745×10-11N﹒m2/kg2
国际推荐引力常量数值：G=6.672×10-11N﹒m2/kg2 （通常可以取G=6.67×10-11N﹒m2/kg2 ）
3.如图所示，两球的半径远小于r，而球质量分布均匀，大 小分别为m1、m2，则两球间的万有引力的大小为 ( D )
A.G m1m2 r2
B.G
m1m2 (r r1)2
C.G m1m2 (r r2 )2
D.G
(r
m1m2 r1 r2
)
2
4.一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地 球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度 的( C )
r
2πr v=
T
4π 2 F =m T2 r
F 4 2 r3 m
T2 r2
r3
T2 =k
F
∝
m r2
F’∝
M r2
F=F’
开普勒第三定律
Mm F r2
推广到一
Mm 切物体 F = k r2
F
=
k
m1m2 r2
牛顿第三定律
二、万有引力定律
（二）内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与这 两个物体的质量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比。
地表重力加速度：
g = 9.8m/s2
地球半径：
R = 6.4×106m
理论值：
a月
=
1 3600
g
≈
2.72×10-3
m
/
s2
实测值： a月
=
4π 2 T2
r ≈ 2.72 ×10-3 m / s2
≈
1 3600
g
二、万有引力定律
（一）建立过程
牛顿第二定律
F’
太阳对行星的引 力提供向心力
v2 F =m
F
G
m1m2 r2
拉住月球使它围绕地球运动的力，与拉着苹果下落的力，以及 太阳与行星之间的作用力是否是同一种力，遵循相同的规律？
二、万有引力定律
（一）建立过程
牛顿的“月—地”检验
教材P48页——物理在线
月球 地球
月球轨道半径：
r =3.84×108m ≈ 60R
月球绕地转动周期：
T =27.3天≈2.36×106s