2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章万有引力与宇宙航行第2节万有引力定律课件

2．万有引力定律1．行星绕太阳运动的原因猜想：太阳对行星的_______.2．模型建立：行星以太阳为圆心做___________运动,太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力.知识点1行星与太阳间的引力引力匀速圆周正比知识点2月—地检验3．检验结果：地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力、太阳与行星间的引力,遵从_______的规律.相同1．定律内容自然界中任何两个物体都相互_______,引力的方向在它们的_______上,引力的大小与物体的质量m1和m2的_______成正比、与它们之间距离r的_________成反比.知识点3万有引力定律吸引连线乘积二次方2．表达式F＝______式中,质量的单位用_____,距离的单位用____,力的单位用____.3．引力常量：式中G叫作___________,大小为6.67×10－11_____________,它是由英国科学家___________在实验室里首先测出的,该实验同时也验证了万有引力定律.kg

m

N

引力常量N·m2/kg2

卡文迪什『判一判』(1)在推导太阳与行星的引力公式时,用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律. (

)(2)万有引力不仅存在于天体之间,也存在于普通物体之间.

(

)(3)牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量. (

)√

√

×

√

(5)质量一定的两个物体,若距离无限小,它们间的万有引力趋于无限大. (

)(6)由于太阳质量大,太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力.

(

)×

×

『选一选』如图所示是流星雨的图片,流星雨是大量陨石落向地球穿过大气层形成的壮观景观,陨石落向地球是因为 (

)A．陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力,所以陨石才落向地球B．陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大,所以陨石改变运动方向落向地球C．太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球D．陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的B

解析：两个物体间的引力是一对作用力与反作用力,他们的大小相等,且在任何情况下都存在,故选项A、C、D不正确.陨石落向地球是由于陨石的质量和地球相比小得多,故运动状态容易改变且加速度大,选项B正确.『想一想』通过月—地检验结果表明,地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力遵从相同的规律.一切物体都存在这样的引力,为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？如图所示,假若你与同桌的质量均为60kg,相距0.5m.粗略计算你与同桌间的引力(已知G＝6.67×10－11

N·m2/kg2).一粒芝麻的质量大约是0.004g,其重力约为4×10－5

N.是你和你同桌之间引力的多少倍,这时在受力分析时需要分析两个人之间的引力吗？答案：1×10－6N

40倍探究如图所示,太阳系中的行星围绕太阳做匀速圆周运动.(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？(3)行星对太阳的引力与太阳的质量是什么关系？对太阳与行星间引力的理解情景导入提示：(1)因为行星受太阳的引力,引力提供向心力；(2)与行星的质量成正比；(3)与太阳的质量成正比.万有引力定律的得出过程要点提炼 (多选)如果设行星的质量为m,绕太阳运动的线速度为v,公转周期为T,轨道半径为r,太阳的质量为M,则下列说法正确的是

(

)典题1典例剖析答案:ABC探究对万有引力定律的理解情景导入要点提炼2．引力常量(1)1789年,英国物理学家卡文迪什用“扭秤实验”(如图所示)比较准确地测出了G的数值.(2)①标准值G＝6.67259×10－11N·m2/kg2,通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2.②测定G值的意义：①证明了万有引力的存在；②使万有引力定律有了真正的实用价值. (多选)如图所示,三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上,设地球质量为M、半径为R.下列说法正确的是

(

)典题2典例剖析AC

对点训练A

解析：公式中G是引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的,故A正确；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,故B错误；物体间万有引力的大小只与两物体的质量m1、m2和两物体间的距离r有关,与是否存在其他物体无关,故C错误；物体间的万有引力是一对作用力与反作用力,是同种性质的力,且始终等大反向共线,故D错误.探究如图所示,把地球视为质量分布均匀的球体,人站在地球的不同位置,比如赤道、两极或者其他位置,请思考：(1)人在地球的不同位置,受到的万有引力大小一样吗？(2)人在地球的不同位置,受到的重力大小一样吗？重力与万有引力的关系情景导入要点提炼思路引导：由万有引力等于重力,求出火星表面的重力加速度值,从而求出重力；再由运动学公式求出能跳的高度.典题3典例剖析答案：(1)222.2N

(2)3.375m2．(多选)假如地球的自转速度增大,关于物体重力,下列说法正确的是

(

)A．放在赤道上的物体的万有引力不变B．放在两极上的物体的重力不变C．放在赤道上的物体的重力减小D．放在两极上的物体的重力增加对点训练ABC

解析：地球的自转速度增大,地球上所有物体受到的万有引力不变,A正确；在两极,物体受到的重力等于万有引力,万有引力不变,故其重力不变,B正确,D错误；放在赤道上的物体,F引＝G＋mω2R,由于ω增大,而F引不变,则G减小,C正确.案例方法简述：万有引力定律适应于质点间、质点与均匀球体间、两均匀球体间的相互作用力,若出现大球内某个区域被挖去一个小球,无法直接应用公式求残缺球与另外质点或另外球体的万有引力,此时可以采用“先补后挖”的方法,应用万有引力定律间接求万有引力.思维建构：把完整的大球看作残缺的空心球与被挖去的小球的组合,质量为m的质点受到的引力变成整个球体对质点的引力与挖去的小球体对质点的引力之差.建构感悟：此方法适用的条件比较苛刻：1．形状的要求：大球内挖掉小球,挖掉其他形状的物体的不可用此法,如挖掉的是立方体或其他不规则形状的物体,非球形物体挖掉小球等情况均不适合用此法.2．三心的位置关系：大球球心、小球球心、第三个球的球心(或质点),若三心共线,则三力共线,遵循代数运算法则；若三心不共线,则三力不共线,遵循矢量运算法则.D

B

3．(多选)关于万有引力定律的建立,下列说法中不正确的是

(

)A．牛顿将天体间引力作用的规律推广到自然界中的任何两个物体间B．引力常量G的大小是卡文迪什根据大量实验数据得出的C．“月—地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律D．“月—地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的引力的602倍BD

解析：牛顿将天体间引力作用的规律推广到自然界中的任何两个物体间,