《万有引力定律》-人教版1课件

第七章万有引力与宇宙航行2.万有引力定律第七章万有引力与宇宙航行自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随

堂

练

习自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随1.知道太阳与行星间的引力公式推导方法。2.理解万有引力定律的含义。3.掌握万有引力表达式的适用条件及应用。4.知道引力常量是重要的物理常量之一。课标定位1.知道太阳与行星间的引力公式推导方法。课标定位1.理解万有引力的概念,形成物理观念。2.体会月—地检验的过程,掌握科学思维方法。3.通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。素养阐释1.理解万有引力的概念,形成物理观念。素养阐释

自主预习·新知导学自主预习·新知导学5面对物体的支持力FN的作用,其合力充当向心力,FN的大小等于物体的重力的大小,ω为地球自转的角速度)。(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)(1)在推导太阳与行星间的引力公式时,用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。一、行星与太阳间的引力在地球表面,重力加速度随地理纬度的升高而增大;在地球上空,重力加速度随距地面高度的增加而减小。(3)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。5m高,假设起跳速度不变,他在火星上可跳多高?由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。太阳对行星的引力规律是由开普勒定律理解万有引力定律的含义。地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?做匀速圆周运动的物体一样,行星对太阳的引力只与太阳的质量成正比,与行星的质量无关知道引力常量是重要的物理常量之一。(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?如图甲所示,两个距离很近的人之间的万有引力是不是很大呢?如图乙所示,设想将一个小球放到地球的中心,小球受到的万有引力又是多少呢?通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。解析:天宫一号受的万有引力等于在该处所受的重力,通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。一、行星与太阳间的引力

面对物体的支持力FN的作用,其合力充当向心力,FN的大小等于《万有引力定律》-人教版1课件知道太阳与行星间的引力公式推导方法。(1)求航天员在火星上所受的重力。由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。解析:太阳对行星的引力等于行星围绕太阳做圆周运动的向心力,它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成反比,A正确,B错误;太阳对行星的引力规律是由开普勒三定律、牛顿运动定律和匀速圆周运动规律推导出来的,C错误,D正确。行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比,与行星距太阳的距离成反比通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。将其带回赤道地面再次测量,则弹簧测力计示数应为()(1)求航天员在火星上所受的重力。如图所示,行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是,分析行星的受力情况。理解万有引力定律的含义。如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。(1)在推导太阳与行星间的引力公式时,用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。物体随地球自转需要的向心力很小,一般情况下,认为重力将其带回赤道地面再次测量,则弹簧测力计示数应为()通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。当有第3个物体放入m1、m2之间时,m1和m2间的万有引力将增大二、月—地检验

知道太阳与行星间的引力公式推导方法。二、月—地检验4.通过计算对比,结果与预期符合得很好。这表明,地面物体受地球的引力、月球受地球的引力,与太阳、行星间的引力,遵从相同的规律。4.通过计算对比,结果与预期符合得很好。这表明,地面物体受地三、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。3.引力常量:英国物理学家卡文迪什通过实验推算出引力常量G的值,现在通常取G=6.67×10-11N·m2/kg2。三、万有引力定律3.引力常量:英国物理学家卡文迪什通过实验推【思考讨论】

1.判断下列说法的正误。(1)在推导太阳与行星间的引力公式时,用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。(

)(2)只有天体之间才存在万有引力。(

)(3)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。(

)(4)牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。(

)答案:(1)√

(2)×

(3)×

(4)×【思考讨论】2.如图所示,月球绕地球做圆周运动,说明地球和月球之间存在引力作用。那么,地球和月球之间的引力与太阳和行星之间的引力是不是同种性质的力?提示:是同种性质的力。2.如图所示,月球绕地球做圆周运动,说明地球和月球之间存在引3.如图所示,行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是,分析行星的受力情况。提示:行星与我们平常见到的做匀速圆周运动的物体一样,遵守牛顿第二定律F=,行星所需要的向心力由太阳对它的引力提供。3.如图所示,行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀4.两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大吗?提示:不是。当两物体无限接近时,不能再视为质点,不能简单地套用公式计算万有引力。4.两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大吗?

合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三15知识点一行星与太阳间的引力问题引领如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。探讨:(1)为什么行星会围绕太阳做圆周运动?(2)太阳对不同行星的引力与行星的质量是什么关系?提示:(1)因为行星受太阳的引力。(2)与行星的质量成正比。知识点一行星与太阳间的引力问题引领归纳提升归纳提升2.太阳与行星间引力的特点太阳与行星间引力的大小与太阳的质量和行星的质量的乘积成正比,与两者距离的二次方成反比。太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向。我们在已有的观测结果(开普勒行星运动定律)和理论(牛顿运动定律)引导下进行推测和分析,所得出的结论不但适用于行星与太阳之间的作用力,而且对其他天体之间的作用力也适用。2.太阳与行星间引力的特点我们在已有的观测结果(开普勒行星运画龙点睛太阳对行星的引力效果是向心力,使行星绕太阳做圆周运动。画龙点睛典型例题【例题1】

(多选)下图是八大行星绕太阳运动的情境,关于太阳对行星的引力,下列说法正确的是(

)A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比C.太阳对行星的引力规律是由实验得出的D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的典型例题解析:太阳对行星的引力等于行星围绕太阳做圆周运动的向心力,它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成反比,A正确,B错误;太阳对行星的引力规律是由开普勒三定律、牛顿运动定律和匀速圆周运动规律推导出来的,C错误,D正确。答案:AD解析:太阳对行星的引力等于行星围绕太阳做圆周运动的向心力,它模型建构在公式F=G的推导过程中,我们要构建两个物理模型:1.由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近,行星的运动轨迹非常接近圆,所以将行星的运动看成匀速圆周运动。2.由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。模型建构【变式训练1】

(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法正确的是(

)A.由于地球比木星离太阳近,所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在从近日点向远日点运动时所受引力变小【变式训练1】(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法正确D.行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力解析:由F=可知,太阳对行星的引力大小与m、r有关,对同一行星,r越大,F越小,B正确;对不同行星,r越小,F不一定越大,还要由行星的质量决定,A错误;公式中G为比例系数,是一常量,与F、r、m太、m均无关,C错误;通常的研究中,行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,向心力由太阳对行星的引力提供,D正确。答案:BDD.行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,其向心力来源于太知识点二对万有引力定律的理解问题引领如图甲所示,两个距离很近的人之间的万有引力是不是很大呢?如图乙所示,设想将一个小球放到地球的中心,小球受到的万有引力又是多少呢?知识点二对万有引力定律的理解问题引领提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。物体放到地球的中心,万有引力公式已不适用,地球的各部分对物体的吸引力是对称的,物体受的万有引力是零。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他归纳提升(1)两质量分布均匀的球体间的相互作用,可用公式计算,其中r是两个球体球心间的距离。(2)一个质量分布均匀的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。归纳提升(1)两质量分布均匀的球体间的相互作用,可用公式计算2.万有引力的性质

2.万有引力的性质《万有引力定律》-人教版1课件地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引(4)牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。【变式训练3】航天员王亚平在天宫一号内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)物体放到地球的中心,万有引力公式已不适用,地球的各部分对物体的吸引力是对称的,物体受的万有引力是零。解析:引力常量具有普适性,选项A错误;引力常量G最早是由卡文迪什通过精确的实验测出的,选项B正确;引力常量G对任何物体间万有引力的计算都适用,选项C错误;引力常量G是一个有单位的比例常量,选项D错误。知识点二对万有引力定律的理解地球上不同地方的G的值不同知道太阳与行星间的引力公式推导方法。力公式可知两球间的万有引力应为G,故选D。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力(1)求航天员在火星上所受的重力。(对行星与太阳间引力的理解)下面关于行星对太阳的引力的说法正确的是()太阳与行星间引力的大小与太阳的质量和行星的质量的乘积成正比,与两者距离的二次方成反比。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。典型例题【例题2】

对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G,下列说法正确的是(

)A.m1和m2所受引力总是大小相等的B.当两物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大C.当有第3个物体放入m1、m2之间时,m1和m2间的万有引力将增大D.m1和m2所受的引力性质可能相同,也可能不同地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?典型例题解析:两物体间的万有引力是一对相互作用力,是同种性质的力且始终等大反向,A正确,D错误;当物体间距离趋于零时,物体就不能看成质点,因此万有引力表达式不再适用,物体间的万有引力不会变得无穷大,B错误;物体间万有引力的大小只与两物体的质量m1、m2和物体间的距离r有关,与是否存在其他物体无关,C错误。答案:A解析:两物体间的万有引力是一对相互作用力,是同种性质的力且始误区警示万有引力存在于任何物体之间,但万有引力定律公式只适用于两个质点之间,当物体间距r→0时,物体不能视为质点,故不能得出r→0时,物体间万有引力F→∞的结果。误区警示【变式训练2】

如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,质量大小分别为m1、m2,半径大小分别为r1、r2,则两球间的万有引力大小为(

)【变式训练2】如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引力公式可知两球间的万有引力应为G,故选D。答案:D解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引知识点三万有引力与重力的关系问题引领地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?提示:重力加速度g与地球的质量有关系。地面上物体受到知识点三万有引力与重力的关系问题引领归纳提升1.重力为地球引力的分力如图所示,设地球的质量为m地,半径为R,A处物体的质量为m,则物体受到地球的引力为F,方向指向地心O,由万有引力公式归纳提升2.重力和万有引力间的大小关系(1)重力与纬度的关系(考虑地球自转)面对物体的支持力FN的作用,其合力充当向心力,FN的大小等于物体的重力的大小,ω为地球自转的角速度)。2.重力和万有引力间的大小关系面对物体的支持力FN的作用,其(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)典型例题【例题3】

已知地球质量为m,自转周期为T,引力常量为G,将地球视为半径为r、质量均匀分布的球体。科考队员在南极发现一小块陨石,用弹簧测力计测量其重力,示数为F。将其带回赤道地面再次测量,则弹簧测力计示数应为(

)典型例题答案:B答案:B科学思维1.物体随地球自转需要的向心力很小,一般情况下,认为重力约等于万有引力,即mg=G。2.在地球表面,重力加速度随地理纬度的升高而增大;在地球上空,重力加速度随距地面高度的增加而减小。科学思维【变式训练3】

航天员王亚平在天宫一号内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为m地,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为(

)【变式训练3】航天员王亚平在天宫一号内进行了我国首次太空授解析:天宫一号受的万有引力等于在该处所受的重力,答案:B解析:天宫一号受的万有引力等于在该处所受的重力,答案:B课堂小结课堂小结44《万有引力定律》-人教版1课件随

堂

练

习随堂练习461.(对行星与太阳间引力的理解)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质的力B.行星对太阳的引力只与太阳的质量成正比,与行星的质量无关C.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,与行星距太阳的距离成反比1.(对行星与太阳间引力的理解)下面关于行星对太阳的引力的说解析:太阳与行星间的引力是一对相互作用力,一定是同种性质的力,且大小相等,A正确,C错误;根据F=G知,F与m1、m2均有关,且与r2成反比,B、D错误。答案:A解析:太阳与行星间的引力是一对相互作用力,一定是同种性质的力2.(对引力常量的理解)关于引力常量G,下列说法正确的是(

)A.地球上不同地方的G的值不同B.牛顿发现万有引力定律时,没有给出引力常量的值C.引力常量G只适用于天体之间万有引力的计算D.G是一个没有单位的比例常数,它的数值是人为规定的2.(对引力常量的理解)关于引力常量G,下列说法正确的是(解析:引力常量具有普适性,选项A错误;引力常量G最早是由卡文迪什通过精确的实验测出的,选项B正确;引力常量G对任何物体间万有引力的计算都适用,选项C错误;引力常量G是一个有单位的比例常量,选项D错误。答案:B解析:引力常量具有普适性,选项A错误;引力常量G最早是由卡文3.(万有引力定律的应用)两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的一半,那么它们之间万有引力的大小变为(

)3.(万有引力定律的应用)两个质点之间万有引力的大小为F,如解析:设两质点的质量分别为m1、m2,两质点间的距离为r,由答案:D解析:设两质点的质量分别为m1、m2,两质点间的距离为r,由4.(万有引力和重力的关系)火星半径约为地球半径的一半,火星质量约为地球质量的

。一位航天员在地球上的质量为65kg。地球表面的重力加速度g取10m/s2。(1)求航天员在火星上所受的重力。(2)航天员在地球上可跳1.5m高,假设起跳速度不变,他在火星上可跳多高?4.(万有引力和重力的关系)火星半径约为地球半径的一半,火星《万有引力定律》-人教版1课件联立以上两式得h=3.375

m。答案:(1)288.9N

(2)3.375m联立以上两式得h=3.375m。第七章万有引力与宇宙航行2.万有引力定律第七章万有引力与宇宙航行自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随

堂

练

习自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随1.知道太阳与行星间的引力公式推导方法。2.理解万有引力定律的含义。3.掌握万有引力表达式的适用条件及应用。4.知道引力常量是重要的物理常量之一。课标定位1.知道太阳与行星间的引力公式推导方法。课标定位1.理解万有引力的概念,形成物理观念。2.体会月—地检验的过程,掌握科学思维方法。3.通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。素养阐释1.理解万有引力的概念,形成物理观念。素养阐释

自主预习·新知导学自主预习·新知导学60面对物体的支持力FN的作用,其合力充当向心力,FN的大小等于物体的重力的大小,ω为地球自转的角速度)。(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)(1)在推导太阳与行星间的引力公式时,用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。一、行星与太阳间的引力在地球表面,重力加速度随地理纬度的升高而增大;在地球上空,重力加速度随距地面高度的增加而减小。(3)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。5m高,假设起跳速度不变,他在火星上可跳多高?由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。太阳对行星的引力规律是由开普勒定律理解万有引力定律的含义。地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?做匀速圆周运动的物体一样,行星对太阳的引力只与太阳的质量成正比,与行星的质量无关知道引力常量是重要的物理常量之一。(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?如图甲所示,两个距离很近的人之间的万有引力是不是很大呢?如图乙所示,设想将一个小球放到地球的中心,小球受到的万有引力又是多少呢?通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。解析:天宫一号受的万有引力等于在该处所受的重力,通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。一、行星与太阳间的引力

面对物体的支持力FN的作用,其合力充当向心力,FN的大小等于《万有引力定律》-人教版1课件知道太阳与行星间的引力公式推导方法。(1)求航天员在火星上所受的重力。由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。解析:太阳对行星的引力等于行星围绕太阳做圆周运动的向心力,它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成反比,A正确,B错误;太阳对行星的引力规律是由开普勒三定律、牛顿运动定律和匀速圆周运动规律推导出来的,C错误,D正确。行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比,与行星距太阳的距离成反比通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。将其带回赤道地面再次测量,则弹簧测力计示数应为()(1)求航天员在火星上所受的重力。如图所示,行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是,分析行星的受力情况。理解万有引力定律的含义。如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。(1)在推导太阳与行星间的引力公式时,用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。物体随地球自转需要的向心力很小,一般情况下,认为重力将其带回赤道地面再次测量,则弹簧测力计示数应为()通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。当有第3个物体放入m1、m2之间时,m1和m2间的万有引力将增大二、月—地检验

知道太阳与行星间的引力公式推导方法。二、月—地检验4.通过计算对比,结果与预期符合得很好。这表明,地面物体受地球的引力、月球受地球的引力,与太阳、行星间的引力,遵从相同的规律。4.通过计算对比,结果与预期符合得很好。这表明,地面物体受地三、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比。3.引力常量:英国物理学家卡文迪什通过实验推算出引力常量G的值,现在通常取G=6.67×10-11N·m2/kg2。三、万有引力定律3.引力常量:英国物理学家卡文迪什通过实验推【思考讨论】

1.判断下列说法的正误。(1)在推导太阳与行星间的引力公式时,用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。(

)(2)只有天体之间才存在万有引力。(

)(3)月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡。(

)(4)牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。(

)答案:(1)√

(2)×

(3)×

(4)×【思考讨论】2.如图所示,月球绕地球做圆周运动,说明地球和月球之间存在引力作用。那么,地球和月球之间的引力与太阳和行星之间的引力是不是同种性质的力?提示:是同种性质的力。2.如图所示,月球绕地球做圆周运动,说明地球和月球之间存在引3.如图所示,行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是,分析行星的受力情况。提示:行星与我们平常见到的做匀速圆周运动的物体一样,遵守牛顿第二定律F=,行星所需要的向心力由太阳对它的引力提供。3.如图所示,行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀4.两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大吗?提示:不是。当两物体无限接近时,不能再视为质点,不能简单地套用公式计算万有引力。4.两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大吗?

合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三70知识点一行星与太阳间的引力问题引领如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。探讨:(1)为什么行星会围绕太阳做圆周运动?(2)太阳对不同行星的引力与行星的质量是什么关系?提示:(1)因为行星受太阳的引力。(2)与行星的质量成正比。知识点一行星与太阳间的引力问题引领归纳提升归纳提升2.太阳与行星间引力的特点太阳与行星间引力的大小与太阳的质量和行星的质量的乘积成正比,与两者距离的二次方成反比。太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向。我们在已有的观测结果(开普勒行星运动定律)和理论(牛顿运动定律)引导下进行推测和分析,所得出的结论不但适用于行星与太阳之间的作用力,而且对其他天体之间的作用力也适用。2.太阳与行星间引力的特点我们在已有的观测结果(开普勒行星运画龙点睛太阳对行星的引力效果是向心力,使行星绕太阳做圆周运动。画龙点睛典型例题【例题1】

(多选)下图是八大行星绕太阳运动的情境,关于太阳对行星的引力,下列说法正确的是(

)A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比C.太阳对行星的引力规律是由实验得出的D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的典型例题解析:太阳对行星的引力等于行星围绕太阳做圆周运动的向心力,它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成反比,A正确,B错误;太阳对行星的引力规律是由开普勒三定律、牛顿运动定律和匀速圆周运动规律推导出来的,C错误,D正确。答案:AD解析:太阳对行星的引力等于行星围绕太阳做圆周运动的向心力,它模型建构在公式F=G的推导过程中,我们要构建两个物理模型:1.由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近,行星的运动轨迹非常接近圆,所以将行星的运动看成匀速圆周运动。2.由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。模型建构【变式训练1】

(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法正确的是(

)A.由于地球比木星离太阳近,所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在从近日点向远日点运动时所受引力变小【变式训练1】(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法正确D.行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力解析:由F=可知,太阳对行星的引力大小与m、r有关,对同一行星,r越大,F越小,B正确;对不同行星,r越小,F不一定越大,还要由行星的质量决定,A错误;公式中G为比例系数,是一常量,与F、r、m太、m均无关,C错误;通常的研究中,行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,向心力由太阳对行星的引力提供,D正确。答案:BDD.行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,其向心力来源于太知识点二对万有引力定律的理解问题引领如图甲所示,两个距离很近的人之间的万有引力是不是很大呢?如图乙所示,设想将一个小球放到地球的中心,小球受到的万有引力又是多少呢?知识点二对万有引力定律的理解问题引领提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。物体放到地球的中心,万有引力公式已不适用,地球的各部分对物体的吸引力是对称的,物体受的万有引力是零。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他归纳提升(1)两质量分布均匀的球体间的相互作用,可用公式计算,其中r是两个球体球心间的距离。(2)一个质量分布均匀的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。归纳提升(1)两质量分布均匀的球体间的相互作用,可用公式计算2.万有引力的性质

2.万有引力的性质《万有引力定律》-人教版1课件地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引(4)牛顿利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做圆周运动。【变式训练3】航天员王亚平在天宫一号内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。通过万有引力定律的应用,培养严谨的科学态度。行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)物体放到地球的中心,万有引力公式已不适用,地球的各部分对物体的吸引力是对称的,物体受的万有引力是零。解析:引力常量具有普适性,选项A错误;引力常量G最早是由卡文迪什通过精确的实验测出的,选项B正确;引力常量G对任何物体间万有引力的计算都适用,选项C错误;引力常量G是一个有单位的比例常量,选项D错误。知识点二对万有引力定律的理解地球上不同地方的G的值不同知道太阳与行星间的引力公式推导方法。力公式可知两球间的万有引力应为G,故选D。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力(1)求航天员在火星上所受的重力。(对行星与太阳间引力的理解)下面关于行星对太阳的引力的说法正确的是()太阳与行星间引力的大小与太阳的质量和行星的质量的乘积成正比,与两者距离的二次方成反比。提示:两个距离很近的人不能看作质点,不能根据万有引力公式求他们间的万有引力。典型例题【例题2】

对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G,下列说法正确的是(

)A.m1和m2所受引力总是大小相等的B.当两物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大C.当有第3个物体放入m1、m2之间时,m1和m2间的万有引力将增大D.m1和m2所受的引力性质可能相同,也可能不同地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?典型例题解析:两物体间的万有引力是一对相互作用力,是同种性质的力且始终等大反向,A正确,D错误;当物体间距离趋于零时,物体就不能看成质点,因此万有引力表达式不再适用,物体间的万有引力不会变得无穷大,B错误;物体间万有引力的大小只与两物体的质量m1、m2和物体间的距离r有关,与是否存在其他物体无关,C错误。答案:A解析:两物体间的万有引力是一对相互作用力,是同种性质的力且始误区警示万有引力存在于任何物体之间,但万有引力定律公式只适用于两个质点之间,当物体间距r→0时,物体不能视为质点,故不能得出r→0时,物体间万有引力F→∞的结果。误区警示【变式训练2】

如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,质量大小分别为m1、m2,半径大小分别为r1、r2,则两球间的万有引力大小为(

)【变式训练2】如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引力公式可知两球间的万有引力应为G,故选D。答案:D解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引知识点三万有引力与重力的关系问题引领地面上的物体所受重力与地球的质量有关系吗?提示:重力加速度g与地球的质量有关系。地面上物体受到知识点三万有引力与重力的关系问题引领归纳提升1.重力为地球引力的分力如图所示,设地球的质量为m地,半径为R,A处物体的质量为m,则物体受到地球的引力为F,方向指向地心O,由万有引力公式归纳提升2.重力和万有引力间的大小关系(1)重力与纬度的关系(考虑地球自转)面对物体的支持力FN的作用,其合力充当向心力,FN的大小等于物体的重力的大小,ω为地球自转的角速度)。2.重力和万有引力间的大小关系面对物体的支持力FN的作用,其(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)(2)重力、重力加速度与高度的关系(忽略地球自转的影响)典型例题【例题3】

已知地球质量为m,自转周期为T,引力常量为G,将地球视为半径为r、质量均匀分布的球体。科考队员在南极发现一小块陨石,用弹簧测力计测量其重力,示数为F。将其带回赤道地面再次测量,则弹簧测力计示数