物理人教版（2019）必修第二册7.2万有引力定律（共22张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册7.2万有引力定律（共22张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-20 10:01:24 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
万有引力定律
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
一、月—地检验
假设地球对月球的引力与地球表面的苹果受到的重力是同一种力. 遵从行星与太阳的引力公式，且已知月球绕地球转动的半径是地球半径R的60倍，求月球做匀速圆周运动的向心加速度大小。
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
通过月地检验，表明：
太阳对行星的引力、地球对月球的引力、及地球对地面物体的引力，是同一种力，遵循相同的规律！
已知月球的轨道半径r=384400km，运行周期T=27.3天=2.3587×106s，计算月球的向心加速度。
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
二、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。
2.表达式：
3.引力常量G：英国物理学家卡文迪许的扭秤实验
通常取
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
对于两个质点（若物体的大小比它们之间的距离小得多，两个物体可近似看成质点），r 为两质点间的距离。
关于r的说明
r
F
m2
m1
F
F
r
M
m
F
(2)对于质量分布均匀的球体，r 为两球心间距离（球心距）。
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
注：当r→0时,万有引力公式已不再适用，而不是引力F趋于无穷大。
(3)对于质量分布均匀的球体与球外一质点，r为质点到球心的距离。
F
r
M
m
F
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
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？
1.普遍性：万有引力存在于任何两个有质量的物体之间,它是自然界中物质间基本的相互作用之一。
2.宏观性
一般物体之间虽然存在万有引力，但是很小,与其他力比较可忽略不计。但在质量巨大的天体之间，或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用。
对万有引力定律的理解
3.相互性：两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，满足牛顿第三定律。
4.独立性：两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，与周围有无其他物质无关。
判断下列说法的正误
(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)引力常量是牛顿首先测出的．( )(3)物体间的万有引力与它们间的距离成反比．( )(4)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体若距离无限靠近，它们间的万有引力趋于无限大．( )
(5)两个物体间的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力．( )
√
×
×
×
×
三、引力常量
英国 卡文迪许
1731-1810
卡文迪许在实验室利用重力扭秤比较准确地得出引力常量G的数值。（利用悬丝放大）
结构：
扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T形架，倒挂在一根石英丝的下端。
T形架水平部分的两端各装一个质量相等的小球，竖直部分装有一小平面镜。
实验时，把两个质量相等的大球放在如图所示的位置，它们跟小球距离相等。
石英丝
M
m
m'
m
r
r
F
F
卡文迪什扭秤实验示意图
m'
l
原理：
石英丝
M
m
m'
m
r
r
F
F
卡文迪什扭秤实验示意图
m'
l
由于小球m受到大球m'的吸引，T形架受到力矩作用而转动，使石英丝发生扭转。金属丝反抗扭转产生一个力矩。利用杠杆平衡条件，可以求得G。
巧妙之处：
石英丝
M
m
m'
m
r
r
F
F
卡文迪什扭秤实验示意图
m'
l
将石英丝的微小扭转，转换为刻度尺上光点读数的变化。
利用大T型架，增加力臂，使得微弱的引力产生较大的力矩。
利用平面镜反射光线，使得微小的石英丝扭动可以被放大。
将地球视为规则的球体
将地球上物体视为质点
F
mg
Fn
ω
FN
四、万有引力与重力
方向均由人沿半径指向地心。
引力的一个分力用来提供向心力F，另一个分力与支持力平衡，这个分力是重力G。
F
mg
Fn
ω
FN
重力，就是万有引力的一个分力。
方向是竖直向下，不是指向地心的。
已知地球半径R是6371km，质量M=5.965×1024kg。上海的纬度是30°，求m=1kg的物体在上海的向心力和万有引力大小。
F
mg
Fn
ω
FN
虽然地表物体的重力是万有引力的一部分，在精度要求不高时，可以将两者近似相等。
五、割补法求解引力问题
如下图所示为一质量为M的球形物体，密度均匀，半径为R，在距球心为2R处有一质量为m的质点，若将球体挖去一个半径为R/2的小球(两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线之间，两球表面相切)，则剩余部分对质点m的万有引力的大小是多少？
五、割补法求解引力问题
被挖去小球对质点的万有引力
小球未被挖去时，大球对质点的万有引力
五、割补法求解引力问题
五、割补法求解引力问题
在上题基础上，若再挖去一个半径为2R的小球，则剩余部分对质点的万有引力的大小是多少？
bye~
THANKS
万有引力定律
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
一、月—地检验
假设地球对月球的引力与地球表面的苹果受到的重力是同一种力. 遵从行星与太阳的引力公式，且已知月球绕地球转动的半径是地球半径R的60倍，求月球做匀速圆周运动的向心加速度大小。
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
通过月地检验，表明：
太阳对行星的引力、地球对月球的引力、及地球对地面物体的引力，是同一种力，遵循相同的规律！
已知月球的轨道半径r=384400km，运行周期T=27.3天=2.3587×106s，计算月球的向心加速度。
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
二、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。
2.表达式：
3.引力常量G：英国物理学家卡文迪许的扭秤实验
通常取
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
对于两个质点（若物体的大小比它们之间的距离小得多，两个物体可近似看成质点），r 为两质点间的距离。
关于r的说明
r
F
m2
m1
F
F
r
M
m
F
(2)对于质量分布均匀的球体，r 为两球心间距离（球心距）。
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
注：当r→0时,万有引力公式已不再适用，而不是引力F趋于无穷大。
(3)对于质量分布均匀的球体与球外一质点，r为质点到球心的距离。
F
r
M
m
F
自然界中任何两个物体都相互吸引，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，引力的方向在它们的连线上。
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？
1.普遍性：万有引力存在于任何两个有质量的物体之间,它是自然界中物质间基本的相互作用之一。
2.宏观性
一般物体之间虽然存在万有引力，但是很小,与其他力比较可忽略不计。但在质量巨大的天体之间，或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用。
对万有引力定律的理解
3.相互性：两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，满足牛顿第三定律。
4.独立性：两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，与周围有无其他物质无关。
判断下列说法的正误
(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)引力常量是牛顿首先测出的．( )(3)物体间的万有引力与它们间的距离成反比．( )(4)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体若距离无限靠近，它们间的万有引力趋于无限大．( )
(5)两个物体间的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力．( )
√
×
×
×
×
三、引力常量
英国 卡文迪许
1731-1810
卡文迪许在实验室利用重力扭秤比较准确地得出引力常量G的数值。（利用悬丝放大）
结构：
扭秤的主要部分是一个轻而坚固的T形架，倒挂在一根石英丝的下端。
T形架水平部分的两端各装一个质量相等的小球，竖直部分装有一小平面镜。
实验时，把两个质量相等的大球放在如图所示的位置，它们跟小球距离相等。
石英丝
M
m
m'
m
r
r
F
F
卡文迪什扭秤实验示意图
m'
l
原理：
石英丝
M
m
m'
m
r
r
F
F
卡文迪什扭秤实验示意图
m'
l
由于小球m受到大球m'的吸引，T形架受到力矩作用而转动，使石英丝发生扭转。金属丝反抗扭转产生一个力矩。利用杠杆平衡条件，可以求得G。
巧妙之处：
石英丝
M
m
m'
m
r
r
F
F
卡文迪什扭秤实验示意图
m'
l
将石英丝的微小扭转，转换为刻度尺上光点读数的变化。
利用大T型架，增加力臂，使得微弱的引力产生较大的力矩。
利用平面镜反射光线，使得微小的石英丝扭动可以被放大。
将地球视为规则的球体
将地球上物体视为质点
F
mg
Fn
ω
FN
四、万有引力与重力
方向均由人沿半径指向地心。
引力的一个分力用来提供向心力F，另一个分力与支持力平衡，这个分力是重力G。
F
mg
Fn
ω
FN
重力，就是万有引力的一个分力。
方向是竖直向下，不是指向地心的。
已知地球半径R是6371km，质量M=5.965×1024kg。上海的纬度是30°，求m=1kg的物体在上海的向心力和万有引力大小。
F
mg
Fn
ω
FN
虽然地表物体的重力是万有引力的一部分，在精度要求不高时，可以将两者近似相等。
五、割补法求解引力问题
如下图所示为一质量为M的球形物体，密度均匀，半径为R，在距球心为2R处有一质量为m的质点，若将球体挖去一个半径为R/2的小球(两球心和质点在同一直线上，且挖去的球的球心在原来球心和质点连线之间，两球表面相切)，则剩余部分对质点m的万有引力的大小是多少？
五、割补法求解引力问题
被挖去小球对质点的万有引力
小球未被挖去时，大球对质点的万有引力
五、割补法求解引力问题
五、割补法求解引力问题
在上题基础上，若再挖去一个半径为2R的小球，则剩余部分对质点的万有引力的大小是多少？
bye~
THANKS