2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章萬有引力與宇宙航行第2節(jié)萬有引力定律(4)課件

1、2萬有引力定律一、太陽與行星間的引力(1)若行星的質(zhì)量為m,行星到太陽的距離為r,行星運行周期為T.則行星需要的向心力的大小如何表示？答案(2)根據(jù)牛頓第三定律,太陽和行星間的引力與太陽質(zhì)量M、太陽到行星的距離r有怎樣的關(guān)系？答案(2)、(3)見知識梳理答案太陽與行星間引力的推導(dǎo)(1)兩個理想化模型將行星繞太陽的橢圓運動看成 運動.將天體看成 ,且質(zhì)量集中在球心上.勻速圓周質(zhì)點答案(2)推導(dǎo)過程答案D.在探究太陽與行星間引力的時候,牛頓認為太陽對行星的引力大于行星 對太陽的引力解析開普勒的三大定律是通過對行星運動的觀察而總結(jié)歸納出來的規(guī)律,每一條都是經(jīng)驗定律,故開普勒的三大定律都是在實驗室無法

2、驗證的規(guī)律.太陽對行星的引力與行星對太陽的引力相等,故C、D錯誤.答案AB解析答案二、月地檢驗(1)已知地球半徑R地6 400 km,月球繞地球做圓周運動的半徑r60R地,運行周期T27.3天,求：月球繞地球做圓周運動的向心加速度a月；(2)地球表面的重力加速度g9.8 m/s2,則a月與g的比值是多大？解析答案(3)根據(jù)萬有引力公式及牛頓第二定律推算,月球做勻速圓周運動的向心加速度是地面附近自由落體加速度g的多少倍？比較(2)、(3)結(jié)論說明什么？答案月地檢驗的推理與驗證(1)月地檢驗的目的：檢驗維持月球繞地球運動的力與使物體下落的力是 ,都遵從“ ”的規(guī)律.(2)推理：月心到地心的距離約為

3、地球半徑的60倍,所以月球繞地球做圓周運動的向心加速度應(yīng)該大約是它在地面附近下落時加速度的_.同一種性質(zhì)的力平方反比答案(3)驗證：已知月地距離r,月球繞地球運動的周期T,根據(jù)a月 ,計算月球繞地球的向心加速度a月,然后與地球表面的重力加速度g進行比較,a月近似等于 ,則證明了地球表面的重力與地球吸引月球的力是相同性質(zhì)的力.答案 “月地檢驗”的結(jié)果說明()A.地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力是同一種性質(zhì)的力B.地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力不是同一種性質(zhì)的力C.地面物體所受地球的引力只與物體的質(zhì)量有關(guān),即GmgD.月球所受地球的引力只與月球質(zhì)量有關(guān)解析地面上的物體所受地球

4、的引力和月球所受地球的引力是同一種性質(zhì)的力.A解析答案三、萬有引力定律太陽與行星間有引力作用,地球?qū)υ虑?、地面上的物體也有引力作用,那么地面上的物體之間是否存在引力作用？若兩個物體間有引力作用,為何兩個物體沒有在引力作用下緊靠在一起？答案存在.地面上的兩個物體的質(zhì)量相對天體來說非常小,所以兩個物體間的引力非常小,不足以克服摩擦阻力或空氣阻力而緊靠在一起.答案萬有引力定律(1)內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的 成 比、與它們之間距離r的成 比.(2)表達式：F式中質(zhì)量的單位用 ,距離的單位用 ,力的單位用 ,G是比例系數(shù),叫做 ,

5、適用于任何兩個物體.乘積正二次方反kgmN引力常量答案返回A.任意兩個物體間都可用上式求解萬有引力B.當r趨于零時,萬有引力趨于無限大C.兩物體間的引力總是大小相等,而與m1、m2是否相等無關(guān)D.兩物體間的引力總是大小相等、方向相反,是一對平衡力解析答案返回兩個物體之間的萬有引力是作用力與反作用力關(guān)系,故D錯.答案C一、萬有引力定律的理解與應(yīng)用例1如圖1所示,兩個半徑分別為r10.60 m,r20.40 m,質(zhì)量分布均勻的實心球質(zhì)量分別為m14.0 kg,m21.0 kg,兩球間距離為r2.0 m,則兩球間相互引力的大小為()圖1A.6.671011 NB.大于6.671011 NC.小于6.

6、671011 ND.不能確定解析答案總結(jié)提升答案C總結(jié)提升1.萬有引力的理解(1)任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在這種相互吸引的力.(2)兩個物體間的萬有引力是一對作用力和反作用力.2.萬有引力公式的適用條件(1)兩個質(zhì)點間.(2)兩個質(zhì)量分布均勻的球體間,其中r為兩個球心間的距離.(3)一個質(zhì)量分布均勻的球體與球外一個質(zhì)點間,r為球心到質(zhì)點的距離.圖2解析答案技巧點撥答案A技巧點撥注意本題的基本思想挖補挖.求剩余部分對質(zhì)點的作用力即是大球(補全)對m的作用力減去小球?qū)的作用力.二、萬有引力和重力的關(guān)系解析答案總結(jié)提升答案D總結(jié)提升總結(jié)提升圖3總結(jié)提升針對訓(xùn)練有一星球的密度與地球的密度相同,但

7、它表面處的重力加速度是地球表面處的重力加速度的4倍,則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的()D解析答案返回12341.(多選)關(guān)于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是()A.不能看做質(zhì)點的兩物體間不存在相互作用的引力解析答案D.萬有引力常量的大小首先是由卡文迪許測出來的,且等于 6.671011 Nm2/kg21234解析任何物體間都存在相互作用的引力,故稱萬有引力,A錯；物體間的萬有引力與它們間距離r的二次方成反比,故r減小,它們間的引力增大,C對；引力常量G是由卡文迪許精確測出的,D對.答案CD12342.隕石落向地球是因為()A.隕石對地球的引力遠小于地球?qū)﹄E石的引力,所以隕石才落向地球B.隕石對地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等,但隕石的質(zhì)量小,加速度大,所以隕石改變運動方向落向地球C.太陽不再吸引隕石,所以隕石落向地球D.隕石是受到其他星球斥力作用落向地球的解析答案1234解析兩個物體間的引力是一對作用力與反作用力,它們的大小相等,且在任何情況下都存在,故選項A、C、D不正確.隕石落向地球是由于隕石的質(zhì)量和地球相比小得多,故運動狀態(tài)容易改變且加速度大,選項B正確.答案B12343.某實心勻質(zhì)球半徑為R,質(zhì)量為M,在