高一物理《第三章第2节万有引力定律PPT学习教案

1、会计学1高一物理高一物理第三章第第三章第2节万有引力定律节万有引力定律第1页/共41页第2页/共41页第3页/共41页第4页/共41页第5页/共41页第6页/共41页自学教材自学教材 1与引力现象有关的思考与引力现象有关的思考 (1)牛顿的思考：牛顿的思考： 苹果由于受到地球的苹果由于受到地球的 落向地面；月球不沿落向地面；月球不沿直线运动而是绕地球做圆周运动，表明月球受到方向指直线运动而是绕地球做圆周运动，表明月球受到方向指向向 的向心力作用。的向心力作用。吸引力吸引力地心地心第7页/共41页 (2)思考的结论：思考的结论： 月球必定受到月球必定受到 对它的引力作用。对它的引力作用。 苹果落

2、地中苹果与月球在运动中受到的都是地球对苹果落地中苹果与月球在运动中受到的都是地球对它们的它们的 。 行星围绕太阳运动的向心力是行星围绕太阳运动的向心力是 对行星的引力。对行星的引力。引力引力地球地球太阳太阳第8页/共41页正比正比反比反比正比正比反比反比第9页/共41页重点诠释重点诠释 1推导思想推导思想 把行星绕太阳的椭圆运动简化为以太阳为圆心的匀速把行星绕太阳的椭圆运动简化为以太阳为圆心的匀速圆周运动，运用圆周运动规律结合开普勒第三定律、牛顿圆周运动，运用圆周运动规律结合开普勒第三定律、牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力表达式。运动定律推导出太阳与行星间的引力表达式。第10页/共41页2

3、.推导过程推导过程第11页/共41页 3月月地检测地检测 检验目的：维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下检验目的：维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是否为同一性质的力。落的力是否为同一性质的力。 检验方法：检验方法： 根据下列是当时可以测量的数据，如何证明月球受力根据下列是当时可以测量的数据，如何证明月球受力满足满足“平方反比平方反比”的关系？的关系？ 地表重力加速度：地表重力加速度：g9.8 m/s2第12页/共41页第13页/共41页1下面关于行星对太阳的引力的说法正确的是下面关于行星对太阳的引力的说法正确的是 ()A行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性行星对太阳的引力与太阳

4、对行星的引力是同一性质质的力的力B行星对太阳的引力只与太阳的质量成正比，与行行星对太阳的引力只与太阳的质量成正比，与行星星的质量无关的质量无关C太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力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，与行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行行星距太阳的距离成反比星距太阳的距离成反比第14页/共41页答案：答案：A第15页/共41页 自学教材自学教材 引力引力正比正比反比反比第16页/共41页 3引力常量引力常量 英国物理学家英国物理学家 较准确地得出了较准确地得出了G的数值，的数值，G Nm2/kg2，是一个与物质种类无关的，是一

5、个与物质种类无关的普适常量。普适常量。6.671011 卡文迪许卡文迪许第17页/共41页重点诠释重点诠释 1万有引力定律适用的条件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。万有引力定律适用于两个质点间的相互作用。 (2)两个质量分布均匀的物体，当其间距很大时，适用于两个质量分布均匀的物体，当其间距很大时，适用于该定律，距离该定律，距离r为两物体中心间的距离。为两物体中心间的距离。 (3)求一个均匀球体与球外一个质点间相互作用时，万有求一个均匀球体与球外一个质点间相互作用时，万有引力定律也适用，其中引力定律也适用，其中r为球心到质点间的距离。为球心到质点间的距离。

6、(4)当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似适用，其中式也近似适用，其中r为两物体间的距离。为两物体间的距离。第18页/共41页2万有引力定律的四个特性万有引力定律的四个特性四性四性内容内容普遍性普遍性万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力都存在着这种相互吸引的力相互性相互性两个有质量的物体之间的万有引力是一对作两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是满足大小相等，方向用力和反作

7、用力，总是满足大小相等，方向相反，作用在两个物体上相反，作用在两个物体上第19页/共41页四性四性内容内容宏观性宏观性地面上的一般物体之间的万有引力比较小，地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力比较可忽略不计，但在质量巨大的与其他力比较可忽略不计，但在质量巨大的天体之间，或天体与其附近的物体之间，万天体之间，或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用有引力起着决定性作用特殊性特殊性两个物体之间的万有引力只与它们本身的质两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，而与所在空间的性量和它们间的距离有关，而与所在空间的性质无关，也与周围是否存在其他物体无关质无关，也与周

8、围是否存在其他物体无关第20页/共41页第21页/共41页第22页/共41页第23页/共41页2要使两物体间的万有引力减小到原来的要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法，下列办法不可采用的是不可采用的是()A使两物体的质量各减小一半，距离不变使两物体的质量各减小一半，距离不变B使其中一个物体的质量减小到原来的使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不，距离不变变C使两物体间的距离增大为原来的使两物体间的距离增大为原来的2倍，质量不变倍，质量不变D使两物体间的距离和质量都减为原来的使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4第24页/共41页答案：答案： D第25页/共41页第26页

9、/共41页第27页/共41页 解析解析物体间的万有引力是一对相互作用力，始终物体间的万有引力是一对相互作用力，始终等大反向，是一对相同性质的力，故等大反向，是一对相同性质的力，故A对对D错。当物体间距错。当物体间距离趋于零时，物体就不能看成质点，因此万有引力定律不离趋于零时，物体就不能看成质点，因此万有引力定律不再适用，物体间的万有引力不会变得无穷大，再适用，物体间的万有引力不会变得无穷大，B错；物体错；物体间万有引力的大小只与两物体的质量间万有引力的大小只与两物体的质量m1、m2和物体间的距和物体间的距离离r有关，与是否存在其他物体无关，故有关，与是否存在其他物体无关，故C错。错。 答案答案

10、A第28页/共41页 借题发挥借题发挥 万有引力存在于任何物体之间，但万有引力定律万有引力存在于任何物体之间，但万有引力定律只适用于两个质点之间，当物体间距只适用于两个质点之间，当物体间距r0时，物体不时，物体不能视为质点，故不能得出能视为质点，故不能得出r0时，物体间万有引力时，物体间万有引力F的结果。的结果。第29页/共41页1两个大小相同的实心匀质小铁球，紧靠在一起时它们之两个大小相同的实心匀质小铁球，紧靠在一起时它们之间的万有引力为间的万有引力为F；若两个半径为小铁球；若两个半径为小铁球2倍的实心均倍的实心均匀大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为匀大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有

11、引力为 ()A2FB4FC8F D16F第30页/共41页答案：答案：D第31页/共41页 例例2一物体在地球表面重一物体在地球表面重16 N，它在以，它在以5 m/s2的加速的加速度加速上升的火箭中的视重为度加速上升的火箭中的视重为9 N，则此火箭离地球表面的，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的距离为地球半径的() A2倍倍 B3倍倍 C4倍倍 D一半一半思路点拨思路点拨解答本题时应注意以下两个方面：解答本题时应注意以下两个方面：(1)物体重力与高度的关系。物体重力与高度的关系。(2)物体重力与物体视重的关系。物体重力与物体视重的关系。第32页/共41页第33页/共41页答案答案B第34页/共41页 借题发挥借题发挥 万有引力定律与牛顿第二定律、匀变速运动规律、万有引力定律与牛顿第二定律、匀变速运动规律、运动的合成与分解等可以结合起来考查地球上