人教版高中物理必修二：6.3万有引力定律 ppt课件

1、3万有引力定律万有引力定律 1了解万有引力定律得出的思绪和过程了解万有引力定律得出的思绪和过程2了解万有引力定律的含义并掌握用万有引力定律计算引了解万有引力定律的含义并掌握用万有引力定律计算引力的方法力的方法3知道引力常量知道引力常量G并了解并了解G的测定的测定. 1.牛顿的思索：太阳对地球的引力、地球对月球的引力以及牛顿的思索：太阳对地球的引力、地球对月球的引力以及地球对地面上物体的引力都是地球对地面上物体的引力都是_的力，其大小的力，其大小可由公式可由公式F_计算计算月月地检验地检验 同一种性质同一种性质2月月地检验地检验(2)结论：地面物体所受地球引力，月球所受地球引力，结论：地面物体所

2、受地球引力，月球所受地球引力，太阳与行星间的引力，服从太阳与行星间的引力，服从_的规律的规律加速度加速度一样一样特别提示：月特别提示：月地检验的过程，运用了地检验的过程，运用了“猜测假设猜测假设实验实验(现现实实)验证的科学思想方法验证的科学思想方法思索思索1：月球绕地球能做匀速圆周运动是由于月球受力平：月球绕地球能做匀速圆周运动是由于月球受力平衡这种说法对吗？衡这种说法对吗？提示：不对，月球绕地球做匀速圆周运动，是由于地球对月提示：不对，月球绕地球做匀速圆周运动，是由于地球对月球的引力提供向心力的作用球的引力提供向心力的作用1月月地检验的结果阐明地检验的结果阐明()A地面物体所受地球的引力与

3、月球所受地球的引力是同地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力一种性质的力B地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一类型的力同一类型的力C地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即GmgD月球所受地球的引力只与月球质量有关月球所受地球的引力只与月球质量有关答案答案A1.内容内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在_，引力的大小与物体的质量，引力的大小与物体的质量m1和和m2的乘积的乘积成成_，与它们之间间隔，与它们之间间隔r

4、的二次方成的二次方成_2公式公式万有引力定律万有引力定律 它们的连线上它们的连线上正比正比反比反比引力常量引力常量思索思索2：由公式导出比例系数的单位？：由公式导出比例系数的单位？A公式中的公式中的G是引力常量，是人为规定的是引力常量，是人为规定的B这一规律可适用于任何两物体间的引力这一规律可适用于任何两物体间的引力C太阳与行星间的引力是一对平衡力太阳与行星间的引力是一对平衡力D检验这一规律能否适用于其他天体的方法是比较观测检验这一规律能否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性结果与推理结果的吻合性解析公式中的解析公式中的G是引力常量，首先由卡文迪许利用扭秤测是引力常量，首先由卡

5、文迪许利用扭秤测得，选项得，选项A错误；万有引力定律具有普适性，适用于任何两错误；万有引力定律具有普适性，适用于任何两物体间的引力，选项物体间的引力，选项B正确；太阳与行星间的引力是一对作正确；太阳与行星间的引力是一对作用力与反作用力，选项用力与反作用力，选项C错误；检验这一规律能否适用于其错误；检验这一规律能否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果能否吻合，选项他天体的方法是比较观测结果与推理结果能否吻合，选项D正确正确答案答案BD1.大小：大小：G_.2测定：英国物理学家测定：英国物理学家_在实验室比较准确地测出在实验室比较准确地测出了了G的数值的数值引力常量引力常量 6.67101

6、1 Nm2/kg2卡文迪许卡文迪许思索思索3：引力常量的测定有何意义？：引力常量的测定有何意义？提示：提示：(1)卡文迪许经过改蜕变量和间隔，证明了万有引力的卡文迪许经过改蜕变量和间隔，证明了万有引力的存在及万有引力定律的正确性存在及万有引力定律的正确性(2)第一次测出了引力常量，第一次测出了引力常量，使万有引力定律能进展定量计算，显示出真正的适用价使万有引力定律能进展定量计算，显示出真正的适用价值值(3)标志着力学实验精细程度的提高，开创了丈量弱力的标志着力学实验精细程度的提高，开创了丈量弱力的新时代新时代 3.关于引力常量关于引力常量G，以下说法中正确的选项是，以下说法中正确的选项是()A

7、G值的测出使万有引力定律有了真正的适用价值值的测出使万有引力定律有了真正的适用价值B引力常量引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间间隔的平方成正比物体间间隔的平方成正比C引力常量引力常量G在数值上等于两个质量都是在数值上等于两个质量都是1 kg的可视为的可视为质点的物体相距质点的物体相距1 m时的相互吸引力时的相互吸引力D引力常量引力常量G是不变的，其数值大小与单位制的选择无是不变的，其数值大小与单位制的选择无关关 解析利用解析利用G值和万有引力定律不但能值和万有引力定律不但能“称出地球的质称出地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平

8、均密度等，量，而且可测定远离地球的一些天体的质量、平均密度等，故故A正确；引力常量正确；引力常量G是一个普遍适用的常量，其物理意义是一个普遍适用的常量，其物理意义是两个质量都是是两个质量都是1 kg的质点相距的质点相距1 m时的相互吸引力，它的时的相互吸引力，它的大小与所选的单位有关，故大小与所选的单位有关，故B、D错误，错误，C正确正确答案答案AC 1.公式的适用条件公式的适用条件(1)严厉地说，万有引力定律只适用于计算质点间相互作严厉地说，万有引力定律只适用于计算质点间相互作用的引力的大小，用的引力的大小，r为两质点间的间隔为两质点间的间隔(2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用此

9、定两个质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用此定律来计算，其中律来计算，其中r是两球心间的间隔是两球心间的间隔(3)一个均匀球体与球外一个质点之间的万有引力也可用一个均匀球体与球外一个质点之间的万有引力也可用此定律来计算，其中此定律来计算，其中r为球心到质点间的间隔为球心到质点间的间隔(4)两个物体间的间隔远远大于物体本身的大小时，定律两个物体间的间隔远远大于物体本身的大小时，定律也近似适用，其中也近似适用，其中r为两物体质心间的间隔为两物体质心间的间隔对万有引力定律的了解对万有引力定律的了解 Am1与与m2之间的相互作用力，总是大小相等，方向相之间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，是一对

10、平衡力反，是一对平衡力Bm1与与m2之间的相互作用力，总是大小相等，方向相之间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，是一对作用力和反作用力反，是一对作用力和反作用力C当当r趋近于趋近于0时，时，F趋向无穷大趋向无穷大D当当r趋近于趋近于0时，公式不成立时，公式不成立解析解析答案答案BD 1.万有引力的万有引力的“三性三性 普遍普遍性性万有引力不仅存在于天体间，任何客观存在的有质万有引力不仅存在于天体间，任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力量的物体之间都存在着这种相互吸引的力相互相互性性两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们

11、之间的关系遵从牛顿第三定律，即大小相力，它们之间的关系遵从牛顿第三定律，即大小相等，方向相反，作用在同一直线上等，方向相反，作用在同一直线上宏观宏观性性通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有天体间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义实际的物理意义2.利用万有引力定律解题时，要留意以下三点：利用万有引力定律解题时，要留意以下三点：(1)了解万有引力定律的内容和适用范围；了解万有引力定律的内容和适用范围；(2)知道万有引知道万有引力不是特殊的一种力，它同样满足牛顿运动定律；力不是特殊的一种

12、力，它同样满足牛顿运动定律；(3)明明确公式中各物理量的含义及公式的运用方法确公式中各物理量的含义及公式的运用方法【跟踪【跟踪1】 关于万有引力，以下说法中正确的选项是关于万有引力，以下说法中正确的选项是()A万有引力只需在研讨天体与天体之间的作用时才有价万有引力只需在研讨天体与天体之间的作用时才有价值值B由于一个苹果的质量很小，所以地球对它的万有引力由于一个苹果的质量很小，所以地球对它的万有引力几乎可以忽略几乎可以忽略C地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有引力引力D地球外表的大气层是由于万有引力的约束而存在于地地球外表的大气层是由于万有

13、引力的约束而存在于地球外表附近球外表附近解析由万有引力定义知解析由万有引力定义知D对万有引力定律不但在天体之对万有引力定律不但在天体之间有价值，在天体与物体间也有价值，如重力，故间有价值，在天体与物体间也有价值，如重力，故A错；由错；由牛顿第三定律知牛顿第三定律知B、C错错答案答案D万有引力定律的运用万有引力定律的运用 答案答案ABC对万有引力定律的数学表达式中各物理量的意对万有引力定律的数学表达式中各物理量的意义一定要准确了解，切忌将表达式中的义一定要准确了解，切忌将表达式中的r作纯数学处置而违作纯数学处置而违背物理现实背物理现实【跟踪【跟踪2】 如图如图631所示，操场两边放着半径分别为所

14、示，操场两边放着半径分别为r1、r2，质量分别为，质量分别为m1、m2的篮球和足球，二者的间距为的篮球和足球，二者的间距为r.那么两球间的万有引力大小为那么两球间的万有引力大小为()图图631答案答案D 疑问突破疑问突破1万有引力和重力的区别和联络万有引力和重力的区别和联络万有引力与重力的关系万有引力与重力的关系1概念不同：重力是万有引力的一个分力概念不同：重力是万有引力的一个分力图图632典例分析典例分析【典例】【典例】 (2021课标全国卷，课标全国卷，21)假设地球是一半径为假设地球是一半径为R、质、质量分布均匀的球体一矿井深度为量分布均匀的球体一矿井深度为d.知质量分布均匀的球知质量分

15、布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为度大小之比为()答案答案A【审题技巧】【审题技巧】【我来冲关】【我来冲关】宇航员在地球外表以一定初速度竖直上抛一小球，经过时宇航员在地球外表以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间间t小球落回原处；假设他在某星球外表以一样的初速度小球落回原处；假设他在某星球外表以一样的初速度竖直上抛同一小球，需求经过时间竖直上抛同一小球，需求经过时间5t落回原处落回原处(取地球取地球外表的重力加速度外表的重力加速度g10 m/s2，不计空气阻力，不计空气阻力) 【状元微博】【状元微博】万有引力和重

16、力关系的处置方法万有引力和重力关系的处置方法一、对万有引力定律的了解一、对万有引力定律的了解1牛顿以天体之间普遍存在着引力为根据，运用严密的逻牛顿以天体之间普遍存在着引力为根据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律在创建万有引力定律的过辑推理，建立了万有引力定律在创建万有引力定律的过程中，牛顿程中，牛顿()A接受了胡克等科学家关于接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心间隔的平吸引力与两中心间隔的平方成反比的猜测方成反比的猜测B根据地球上一切物体都以一样加速度下落的现实，得根据地球上一切物体都以一样加速度下落的现实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即出物体受地球的引力与其质量成正比，即Fm

17、的结论的结论C根据根据Fm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出系，进而得出Fm1m2D根据大量实验数据得出了比例系数根据大量实验数据得出了比例系数G的大小的大小解析在创建万有引力定律的过程中，牛顿接受了平方反比解析在创建万有引力定律的过程中，牛顿接受了平方反比猜测，和物体受地球的引力与其质量成正比，即猜测，和物体受地球的引力与其质量成正比，即Fm的结的结论，而提出万有引力定律后来卡文迪许利用扭秤丈量出万论，而提出万有引力定律后来卡文迪许利用扭秤丈量出万有引力常量有引力常量G的大小，的大小，C项是在建立万有引力定律后才进展项是在建立万有引力定律后才

18、进展的探求，因此符合题意的只需的探求，因此符合题意的只需A、B.答案答案ABA牛顿是在开普勒提示的行星运动规律的根底上，发现牛顿是在开普勒提示的行星运动规律的根底上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间B卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的的数值数值C两物体各自遭到对方的引力的大小不一定相等，质量两物体各自遭到对方的引力的大小不一定相等，质量大的物体遭到的引力也大大的物体遭到的引力也大D万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不

19、适用不适用解析万有引力定律适用于一切物体间，解析万有引力定律适用于一切物体间，A、D错，根据物错，根据物理史可知卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量理史可知卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值，的数值，B对，两物体各自遭到对方的引力的大小遵照牛顿对，两物体各自遭到对方的引力的大小遵照牛顿第三定律，第三定律，C错错答案答案B二、万有引力定律的运用二、万有引力定律的运用3如图如图633所示，两个半径分别为所示，两个半径分别为r10.60 m，r20.40 m，质量分布均匀的实心球质量分别为，质量分布均匀的实心球质量分别为m14.0 kg，m21.0 kg，两球间间隔为，两球间间隔为r2.0 m，那么两球间相互引，那么两球间相互引力的大小为力的大小为()A6