精品2012高二物理课件62《太阳与行星间的引力》（人教版必修2）

第二节 太阳与行星间的引力 第三节 万有引力定律 课标定位 学习习目标标：1.知道太阳与行星间间存在引力作 用及行星绕绕太阳运动动的向心力是由太阳对对它 的引力提供 2了解万有引力定律的发现过发现过 程，理解万 有引力定律的内容，会用万有引力定律公式 解决有关问题问题 ，注意公式的适用条件 3知道引力常量的测测定方法及其在物理学上 的重要意义义 重点难难点：1.万有引力定律及其应应用 2月地检验检验 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第二节 第三节 课前自主学案 课前自主学案 正比 反比 正比 反比 乘积 乘积 二次方 3引力常量 (1)大小：G_. (2)测定：英国物理学家_在实验室里 准确地测出了G值 6.671011 Nm2/kg2 卡文迪许许 核心要点突破 (2)距离r：公式中的r是两个质点间的距离， 对于均匀球体，就是两球心间的距离 2万有引力定律适用的条件 (1)万有引力定律适用于两个质点间的相互作 用 (2)一个均匀球体与球外一个质点间的万有引 力，可用公式计算，r为球心到质点间的距 离 3对万有引力定律的理解 四性内容 普遍 性 万有引力不仅仅存在于太阳与行星、地球与月 球之间间，宇宙间间任何两个有质质量的物体之间间 都存在着这这种相互吸引的力 相互 性 两个有质质量的物体之间间的万有引力是一对对作 用力和反作用力，总总是满满足大小相等，方向 相反，作用在两个物体上 宏观观 性 地面上的一般物体之间间的万有引力比较较小， 与其他力比较较可忽略不计计，但在质质量巨大的 天体之间间，或天体与其附近的物体之间间，万 有引力起着决定性作用 特殊 性 两个物体之间间的万有引力只与它们们本身的质质 量和它们间们间 的距离有关，而与所在空间间的性 质质无关，也与周围围是否存在其他物体无关 特别提醒：(1)任何物体间的万有引力都是 同种性质的力 (2)任何有质量的物体间都存在万有引力， 一般情况下，质量较小的物体之间万有引力 忽略不计，只考虑天体间或天体对附近或表 面的物体的万有引力 解析：选BD.m1与m2之间的相互作用力是一 对作用力与反作用力，它们分别作用在两个 不同的物体上，不是平衡力当r趋近于零 时，则两个物体不能看成质点，公式不再适 用 二、万有引力和重力的关系 1重力是万有引力的一个分力 重力是由于地球的吸引而产生的，但能否说万有 引力就是重力呢？分析这个问题应从地球自转入 手，在地球表面上的物体所受的万有引力F可以 分解成物体所受到的重力G和随地球自转而做圆 周运动的向心力F，如图621所示， 图图621 这个关系式表明，随着高度的增加，重力加 速度会减小在计算时，这个因素有时是不 能忽略的 即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2地球与物体间的万有引力可以认为在数 值上等于物体的重力，那么在6400 km的高 空，物体的重力与它在地面上的重力之比为 (R地6400 km)( ) A21 B12 C14 D11 课堂互动讲练 万有引力定律公式的正 确应用 (2011年西安八校联考)一个质量均匀分 布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半 径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如 图622所示已知挖去小球的质量为m ，在球心和空穴中心连线上，距球心d6r 处有一质量为m2的质点，求剩余部分对m2的 万有引力 例1 图图622 【思路点拨】 处理本题的关键是采用填补 法，把挖去的部分补上，然后把多计算的力 从总的万有引力中减去 【方法总结】 万有引力表达式适用于质点 间的相互作用，也适用于质量分布均匀的球 体，当球体挖去一个小球后，球体不再是质 量分布均匀的球体，不能再简单地运用万有 引力公式计算 变式训练1 设想把质量为m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( ) 解析：选A.地心周围的物体对放在地心处的 物体的万有引力的合力为零，所以选项A正 确 (2011年厦门高一检测)假设火星和地球 都是球体火星的质量为M火，地球的质量 为M地，两者质量之比为p；火星的半径为R 火，地球的半径为R地，两者半径之比为q.它 们表面处的重力加速度之比为( ) 星球表面的重力加速度 例2 【思路点拨】 在不考虑星球自转时，物体 在星球表面受到的重力等于万有引力 【答案】 C 变式训练2 1990年5月，紫金山天文台将他 们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星， 该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地 球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度 与地球相同已知地球半径R6400 km， 地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的 重力加速度为( ) 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上 抛一物体，经过时间t物体落回原处；若他 在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一 物体，需经过时间5t物体落回原处(取地球 表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计) 万有引力定律与其他知 识的综合 例3 (1)求该星球表面附近的重力加速度g的 大小； (2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星 R地14，求该星球的质量与地球质量 之比M星M地 【思路点拨】 本题是竖直上抛运动规律 和万有引力的结合，关键是要求出该星球表 面的重力加速度，竖直上抛运动的规律在该 星球表面仍然适用 【答案】 (1)2 m/s2 (2)180 【方法总结】 处理此类综合题，关键是 抓住两者之间的联系纽带重力加速度； 另外在其他星球表面的物体，不强调星球自 转时，也有重力等于万有引力 变式训练3 已知地球与火星的质量之比M地 M火81.半径之比R地R火21，现用一 根绳子水平拖动放在地球表面木板上的箱子 ，设箱子与木板之间的动摩擦因数为0.5，在 地球上拖动时，能获得10 m/s2的最