万有引力定律课件-高一下学期物理教科版

厚德求正博学求真鸿鹄教研院–物理组3.2-万有引力定律“你能认出真理，因为它既美又简单”——费曼HonghuSeniorHighSchool苹果落地引发的思考PARTONE1e7d195523061f1c0006c30382f9a94fcf40f581039171ee7152C150C6C764778087C18C5583B9AEF1266D03E34B2F635197C86C67CE775F9591DBF5647AA59104A0B201FCDA87935B22C0FABB54C018C98031B70871257772CB4502CFD6E1CB41348B3771EFE2400DCB884C85E0469312866D82F00B9E8CF80D69D27AFAC8B47E11013348EFEADDEv“为什么苹果从树上落向地面而不飞向天空？”“在地面附近，物体都受到重力作用，即受到地球的吸引力，那么月球受到地球的吸引力吗？”“如果月球受到地球的吸引力，为什么月球不会落到地球的表面，而是环绕地球运动？”“在浩瀚宇宙中，天体在不停地运动着。太阳系中的行星都在围绕太阳运行，月球在围绕地球运行。是什么力使天体维持这样的运动？”万有引力定律的建立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万有引力定律的建立Establishmentofthelawofuniversalgravitation理想模型变速椭圆匀速圆周e7d195523061f1c09e9d68d7cf438b91ef959ecb14fc25d26BBA7F7DBC18E55DFF4014AF651F0BF2569D4B6C1DA7F1A4683A481403BD872FC687266AD13265C1DE7C373772FD8728ABDD69ADD03BFF5BE2862BC891DBB79E950753400A011C7C3B99A25F820103BC51EA757209CB54CD5BE620EDB56A7486908F9B9260006C3940C1CCC47E83D4F0E18A2025A59CCA2D万有引力定律的建立EstablishmentofthelawofuniversalgravitationAvB不受外力实际上事实上月球偏离了直线，绕地球做圆周运动牛顿思考了这个问题，他认为月球不沿直线运动，必定有力的作用这个力就是地球对月球的引力F引F引e7d195523061f1c09e9d68d7cf438b91ef959ecb14fc25d26BBA7F7DBC18E55DFF4014AF651F0BF2569D4B6C1DA7F1A4683A481403BD872FC687266AD13265C1DE7C373772FD8728ABDD69ADD03BFF5BE2862BC891DBB79E950753400A011C7C3B99A25F820103BC51EA757209CB54CD5BE620EDB56A7486908F9B9260006C3940C1CCC47E83D4F0E18A2025A59CCA2D万有引力定律的建立EstablishmentofthelawofuniversalgravitationAF引推导天体之间引力表达式：F引=F向

思考题01THINKINGQUESTIONS1st地面物体所受重力与地球吸引月球的力是同种性质的力吗？尝试通过定量计算证明(已知地月距离38W千米，月球公转周期为27天)（lawofuniversalgravitation）万有引力定律任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距离的平方成反比万有引力定律的建立Establishmentofthelawofuniversalgravitation公式：

G——引力常量

r——两个物体之间距离P.S.对于质量分布均匀的球体，

r指的是两个球心之间的距离引力常量PARTTHREE3e7d195523061f1c0006c30382f9a94fcf40f581039171ee7152C150C6C764778087C18C5583B9AEF1266D03E34B2F635197C86C67CE775F9591DBF5647AA59104A0B201FCDA87935B22C0FABB54C018C98031B70871257772CB4502CFD6E1CB41348B3771EFE2400DCB884C85E0469312866D82F00B9E8CF80D69D27AFAC8B47E11013348EFEADDE万有引力定律牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但却无法算出两个天体之间万有引力的大小，因为他不知道引力常量G

的值。引力常量gravitationalconstant

卡文迪许-扭秤实验“第一个称量地球的人”了解更多e7d195523061f1c09e9d68d7cf438b91ef959ecb14fc25d26BBA7F7DBC18E55DFF4014AF651F0BF2569D4B6C1DA7F1A4683A481403BD872FC687266AD13265C1DE7C373772FD8728ABDD69ADD03BFF5BE2862BC891DBB79E950753400A011C7C3B99A25F820103BC51EA757209CB54CD5BE620EDB56A7486908F9B9260006C3940C1CCC47E83D4F0E18A2025A59CCA2D阅读教材P65引力常量gravitationalconstant万有引力定律引力常量gravitationalconstant

G=6.672×10-11(N•m2/kg2)通常可取6.67×10-11(N•m2/kg2)相距1m的两个质量为1kg的质点之间的引力大小为6.672×10-11N思考题02THINKINGQUESTIONS2nd既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？经典例题ClassicExercises(1)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间．(

)(2)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．(

)(3)把物体放在地球中心处，物体受到的引力无穷大．(

)(4)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．(

)(5)牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量．(

)√××××1.判一判经典例题ClassicExercises2.下列关于万有引力定律的说法中正确的是(

)A．两物体间的万有引力不遵循牛顿第三定律B．两物体间的距离趋近0时，万有引力公式不再适用C．只适用于半径较小的天体，天体半径大就不能用万有引力公式计算引力D．牛顿总结得出万有引力定律的表达式，同时测定出了引力常量GB经典例题ClassicExercises3.如图所示，两质量均匀分布的小球半径分别为R1、R2，相距R，质量为m1、m2，则两球间的万有引力大小为(

)B重力和万有引力的关系PARTFOUR4e7d195523061f1c0006c30382f9a94fcf40f581039171ee7152C150C6C764778087C18C5583B9AEF1266D03E34B2F635197C86C67CE775F9591DBF5647AA59104A0B201FCDA87935B22C0FABB54C018C98031B70871257772CB4502CFD6E1CB41348B3771EFE2400DCB884C85E0469312866D82F00B9E8CF80D69D27AFAC8B47E11013348EFEADDE思考题03THINKINGQUESTIONS3rd地球对地表物体的万有引力就是物体的重力吗？重力和万有引力的关系TherelationshipbetweengravityanduniversalgravitationoO'F万F向GF万F向=mω2R(跟随自转)G=mg重力是物体由于地球吸引产生的，但重力不是地球对物体的引力。重力和万有引力的关系TherelationshipbetweengravityanduniversalgravitationoF向已知地球自转周期为24h，地球半径约为6400km，尝试计算出在赤道附近重60kg的小明跟随地球自转所需的向心力。

m明=60kgT=24×3600sR地=6400×103m代入数据

可得F向≈2N忽略地球自转的影响下：F万=G重力和万有引力的关系Therelationshipbetweengravityanduniversalgravitation地表物体(忽略自转影响)

F万=GGM=

gR2(黄金代换式)mgMR

e7d195523061f1c09e9d68d7cf438b91ef959ecb14fc25d26BBA7F7DBC18E55DFF4014AF651F0BF2569D4B6C1DA7F1A4683A481403BD872FC687266AD13265C1DE7C373772FD8728ABDD69ADD03BFF5BE2862BC891DBB79E950753400A011C7C3B99A25F820103BC51EA757209CB54CD5BE620EDB56A7486908F9B9260006C3940C1CCC47E83D4F0E18A2025A59CCA2D练一练Practises!!!Eg1：若宇航员登上月球后，在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面．已知引力常量为G，月球的半径为R.求：(不考虑月球自转的影响)(1)月球表面的自由落体加速度大小g月；(2)月球的质量M；(1)求g月

(2)求M不考虑月球自转影响，则有:

重力和万有引力的关系Therelationshipbetweengravityanduniversalgravitation地表物体(忽略自转影响)F万=GGM=

gR2mgMRhm'g'地球卫星F万'=G'

GM=

g'(R+h)2重力和万有引力的关系Therela