高中物理 第6章 萬(wàn)有引力與航天 第3節(jié) 萬(wàn)有引力定律課件 新人教版必修2.ppt

第3節(jié)萬(wàn)有引力定律 一 月 地檢驗(yàn)閱讀教材第39 40頁(yè) 月 地檢驗(yàn) 部分 知道計(jì)算結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符合這一檢驗(yàn)的過(guò)程 1 猜想 維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使得蘋果下落的力是同一種力 同樣遵從 的規(guī)律 平方反比 2 推理 根據(jù)牛頓第二定律 物體在月球軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大約是它在地面附近下落時(shí)的加速度的 3 結(jié)論 自由落體加速度和月球的向心加速度與我們的預(yù)期符合得很好 這表明 地面物體所受的地球的引力 月球所受地球的引力 與太陽(yáng) 行星間的引力遵從 的規(guī)律 相同 思維拓展月球受到地球的引力作用 但沒(méi)有被吸到地球表面上 是因?yàn)樵虑蚴芰ζ胶鈫?圖1 答案不是 是因?yàn)榈厍驅(qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球運(yùn)動(dòng)的向心力 使月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 二 萬(wàn)有引力定律閱讀教材第40 41頁(yè) 萬(wàn)有引力定律 和 引力常量 部分 知道萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)式 了解引力常量的測(cè)定 1 內(nèi)容 自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引 引力的方向在它們的 上 引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成 與它們之間距離r的二次方成 連線 正比 反比 2 表達(dá)式 f 3 引力常量g 由英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)量得出 常取g n m2 kg2 6 67 10 11 思維拓展天體是有質(zhì)量的 人是有質(zhì)量的 地球上的其他物體也是有質(zhì)量的 請(qǐng)思考 圖2 1 任意兩個(gè)物體之間都存在萬(wàn)有引力嗎 兩個(gè)物體之間的距離r 指物體哪兩部分間的距離 2 地球?qū)θ说娜f(wàn)有引力與人對(duì)地球的萬(wàn)有引力大小相等嗎 答案 1 都存在質(zhì)心間距離 2 相等 要點(diǎn)歸納 萬(wàn)有引力定律的理解 1 兩質(zhì)量分布均勻的球體間的萬(wàn)有引力 可用公式計(jì)算 此時(shí)r是兩個(gè)球體球心的距離 2 個(gè)質(zhì)量分布均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力 可用公式計(jì)算 r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離 3 兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí) 公式也適用 2 萬(wàn)有引力的 四性 精典示例 例1 多選 對(duì)于質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2的兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力的表達(dá)式f g 下列說(shuō)法正確的是 a 公式中的g是引力常量 它是由實(shí)驗(yàn)得出的 而不是人為規(guī)定的b 當(dāng)兩個(gè)物體間的距離r趨于零時(shí) 萬(wàn)有引力趨于無(wú)窮大c m1和m2所受引力大小總是相等的d 兩個(gè)物體間的引力總是大小相等 方向相反的 是一對(duì)平衡力 答案ac 針對(duì)訓(xùn)練1 多選 要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的 下列辦法可以采用的是 a 使兩物體的質(zhì)量各減小一半 距離不變b 使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的 距離不變c 使兩物體間的距離增大為原來(lái)的2倍 質(zhì)量不變d 使兩物體間的距離和質(zhì)量都減小為原來(lái)的 答案abc 要點(diǎn)歸納 萬(wàn)有引力與重力的關(guān)系 1 地球表面上的重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系如圖3所示 設(shè)地球的質(zhì)量為m 半徑為r a處物體的質(zhì)量為m 則物體受到地球的吸引力為f 方向指向地心o 由萬(wàn)有引力公式得f g 圖中f1為物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 f2就是物體的重力mg 故一般情況mg g 圖3 2 重力與緯度的關(guān)系 3 重力 重力加速度與高度的關(guān)系 精典示例 例2 地球表面重力加速度為g 忽略地球自轉(zhuǎn)的影響 在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍 已知地球半徑為r 針對(duì)訓(xùn)練2 2017 佳木斯高一檢測(cè) 某行星的質(zhì)量與地球的質(zhì)量比為a 半徑比為b 則該行星表面與地球表面的重力加速度之比為 答案b 1 物理學(xué)史的考查 2017 南寧高一檢測(cè) 多選 2015年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟 麥克唐納 以表彰他們?cè)诳茖W(xué)實(shí)驗(yàn)中所做出的貢獻(xiàn) 在力學(xué)理論建立的過(guò)程中 有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn) 關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn) 下列說(shuō)法正確的是 a 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律b 卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量c 牛頓最早指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因d 笛卡兒對(duì)牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn) 解析開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 a錯(cuò)誤 卡文迪許測(cè)出了引力常量 b正確 伽利略最早指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 c錯(cuò)誤 笛卡兒提出了如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒(méi)有受到力的作用 將以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng) 既不停下來(lái)也不偏離原來(lái)的方向 d正確 答案bd 2 對(duì)月一地檢驗(yàn)的理解 牛頓得出萬(wàn)有引力定律之前進(jìn)行的月 地檢驗(yàn)是檢驗(yàn)下列哪兩個(gè)力屬于同一性質(zhì)力 a 太陽(yáng)對(duì)地球的引力和太陽(yáng)對(duì)其他行星的引力b 地球?qū)μ?yáng)的引力和地球?qū)υ虑虻囊 地球?qū)ζ浔砻嫖矬w的引力和月球?qū)Ρ砻嫖矬w的引力d 地球?qū)υ虑虻囊偷厍驅(qū)Ρ砻嫖矬w的引力 解析月 地檢驗(yàn)是判斷地球?qū)υ虑虻囊εc地球?qū)Ρ砻嫖矬w的引力是否為同一性質(zhì)力 故選d 答案d 3 對(duì)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 航天員王亞平在 天宮一號(hào) 飛船內(nèi)進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課 演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象 若飛船質(zhì)量為m 距地面高度為h 地球質(zhì)量為m 半徑為r 引力常量為g 則飛船所在處的重力加速度大小為 答案b 4 重力與高度的關(guān)系 2017 臨沂高一檢測(cè) 地球半徑為r 地球表面的重力加速度為g 若高空中某處的重力加速度為g 則該處距地球表面的高度為 答案a 5 萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用 如圖4所