物理教科必修2第3章第二节

1、必修必修2 2 第三章第二节第三章第二节万有引力定律万有引力定律课标定位课标定位应用：应用：1.运用万有引力定律解释有关现象运用万有引力定律解释有关现象2求解天体运动的各个物理量求解天体运动的各个物理量理解：理解：1.万有引力定律的含义及万有引力常万有引力定律的含义及万有引力常量量2万有引力表达式的推导及适用条件万有引力表达式的推导及适用条件认识：认识：1.太阳与行星之间存在引力太阳与行星之间存在引力2万有引力定律得出的思路及过程万有引力定律得出的思路及过程3任何物体间都存在万有引力任何物体间都存在万有引力课前自主学案课前自主学案一、与引力有关现象的思考一、与引力有关现象的思考1牛顿的思考牛顿

2、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，表明月球受沿直线运动而是绕地球做圆周运动，表明月球受到方向指向到方向指向_的向心力作用的向心力作用2思考的结论思考的结论(1)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(2)苹果落地中苹果与月球在运动中受到的都是地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球对它们的_(3)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_对行星的对行星的引力引力吸引力吸引力地心地心地球地球引力引力太阳太阳图图321由牛顿第三定律知行星对太阳的引力由牛顿第三定律知行星对太阳的引力F

3、也应与太也应与太阳的质量阳的质量M成正比，即成正比，即F_.所以所以FF_.2万有引力定律万有引力定律(1)内容：任何两个物体之间都存在相互作用的内容：任何两个物体之间都存在相互作用的_，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成_，与这两个物体之间的距离的平方成，与这两个物体之间的距离的平方成_(2)公式：公式：F_.引力引力正比正比反比反比三、引力常量三、引力常量1发现者：发现者：1798年，英国物理学家年，英国物理学家_首先精确地测出了首先精确地测出了G的数值的数值2大小：大小：G_Nm2/kg2.3意义：意义：G的测出使万有引力定律的公式的测出使万有引力

4、定律的公式有了真正的实用价值有了真正的实用价值卡文迪许卡文迪许6.671011 思考感悟思考感悟核心要点突破核心要点突破2万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)一个均匀球体与球外一个质点间适用于该定律，一个均匀球体与球外一个质点间适用于该定律，其中其中r为球心到质点间的距离为球心到质点间的距离3对万有引力定律的理解对万有引力定律的理解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、地球与月球之间，宇宙间任何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都存在着这

5、种相互吸引的力两个有质量的物体之间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用力和反作用力，总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，方向相反，作用在两个物体上是满足大小相等，方向相反，作用在两个物体上宏观性宏观性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，但在质量巨大的天体之间，或天体与其附近的物体之间，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，万有引力起着决定性作用万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量和

6、它们间的距离有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，而与所在空间的性质无关，也与周围是否存在其他物体无关关，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特别提醒：特别提醒：(1)任何物体间的万有引力都是同种性任何物体间的万有引力都是同种性质的力质的力(2)任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情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，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只考虑天体间或天体对附近或表面的物体的万有引力引力图图323即时应用即时应用 ( (即时突破，小试牛刀即时突

7、破，小试牛刀)2.北京地区地面上的物体随地球自转做匀速圆周运北京地区地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动，下列说法中正确的是动，下列说法中正确的是()A地心就是圆形轨道的圆心地心就是圆形轨道的圆心B圆形轨道平面与地轴的交点是圆心圆形轨道平面与地轴的交点是圆心C地球对物体的万有引力提供向心力地球对物体的万有引力提供向心力D地球对物体的万有引力与地面对物体支持力的地球对物体的万有引力与地面对物体支持力的合力提供向心力合力提供向心力解析：解析：选选BD.地球是绕地轴转动的，其向心力为万地球是绕地轴转动的，其向心力为万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力为重有引力的一个分力，万有引力的另一个分力为重

8、力力. 课堂互动讲练课堂互动讲练对万有引力定律的理解及应用对万有引力定律的理解及应用 两大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它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们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球，若两个半径是小铁球2倍倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为力为()A2FB4FCF D16F【思路点拨思路点拨】要准确理解万有引力定律公式中要准确理解万有引力定律公式中各量的意义并能灵活应用本题准确判定小球与各量的意义并能灵活应用本题准确判定小球与大球的质量、球心距离关系是关键大球的质量、球心距离关系是关键【答案答案】D【方法

9、总结方法总结】均匀球体之间的万有引力均匀球体之间的万有引力的计算应取两球心之间的距离，当两球紧的计算应取两球心之间的距离，当两球紧靠在一起时，两球心距离不等于零，而等靠在一起时，两球心距离不等于零，而等于两球半径之和于两球半径之和重力和万有引力的关系重力和万有引力的关系设想有一宇航员在某行星的极地上着设想有一宇航员在某行星的极地上着陆时，发现物体在当地的重力是同一物体陆时，发现物体在当地的重力是同一物体在地球上重力的在地球上重力的0.01倍，而该行星一昼夜的倍，而该行星一昼夜的时间与地球相同，物体在它赤道上时恰好时间与地球相同，物体在它赤道上时恰好完全失重若存在这样的星球，它的半径完全失重若存

10、在这样的星球，它的半径R应多大？应多大？【答案答案】1.85107 m【方法总结方法总结】当忽略星球自转影响时，当忽略星球自转影响时，可以认为重力等于万有引力；当考虑自转可以认为重力等于万有引力；当考虑自转影响时，主要掌握两种特殊情况：影响时，主要掌握两种特殊情况：(1)在两极：在两极：G重重F万万；(2)在赤道：在赤道：G重重F万万F向向万有引力定律与其他知识的综合应用万有引力定律与其他知识的综合应用 宇航员在地球表面以一定初速度竖直宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一物体，经过时间上抛一物体，经过时间t物体落回原处；若他物体落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一在某星球表面

11、以相同的初速度竖直上抛同一物体，需经过时间物体，需经过时间5t物体落回原处物体落回原处(取地球取地球表面重力加速度表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度求该星球表面附近的重力加速度g的大小；的大小；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为已知该星球的半径与地球半径之比为R星星 R地地1 4，求该星球的质量与地球质量，求该星球的质量与地球质量之比之比M星星 M地地【思路点拨思路点拨】本题是竖直上抛运动规律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在