7.2万有引力定律 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共17张PPT)

(共17张PPT)
第七章 万有引力与宇宙航行
7.2万有引力定律　
情景引入1：为什么月球不能飞离地球呢？
答:地球对月球的引力提供了月球绕地球运动的向心力
情景引入2
苹果从树上脱离后为什么不会漂浮在半空中？
思考：地球吸引月亮的力与地球吸引物体（苹果）的力有没有可能是同一种力呢？
我们提出一个猜想
如何
验证
检验目的：检验地球吸引月球的力与地球吸引物体（苹果）的力是否为同一种性质的力，是否都遵从“平方反比”的规律.
根据牛顿第二定律，知：
假设为同一种力：
猜想的验证 ·月地检验
考点
如果在月球轨道上也有一个苹果
何为验证成功？
根据向心加速度公式,有：
即：
验证过程
验证成功
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2
地球半径：R=6400×103m
月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s
月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m
当时，已能准确测量的量有：
猜想的验证 ·月地检验
自行暂停
2分钟
计算一下
思想再解放一些
万有引力定律
1.m1和m2表示两个物体的质量，r表示它们的距离（指质心间距离）
2.G为引力常量
G=6.67×10－11 N·m2/kg2
考点-卡文迪许
单位制
万有引力定律理解（四个性质）
⑴普遍性：任何两个物体之间都存在引力，它是自然界的物体间的基本相互作用之一。
⑵相互性：两个物体之间相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律（等大反向共线）
考点：不是一对平衡力
万有引力定律理解（四个性质）
(3)宏观性：只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。日常生活中物体间的万有引力非常小，可以忽略不计（即必修一中物体受力分析时不要画物体之间的万有引力）
(4)特殊性：两个物体间的万有引力，只与它们本身的质量、它们之间的距离有关，和所在空间的性质无关，和周围有无其他物体的存在无关
m1
m2
r
万有引力定律的三种适用情况
①求两个质点间的万有引力：当两物体间距离远大于物体本身大小时，物体可看成质点，公式中的r表示两质点间的距离
②求两个均匀球体间的万有引力：公式中的r为两个球心间的距离.
③一个质量分布均匀球体与球外一个质点的万有引力：r指质点到球心的距离.
两个球体紧挨着也可以用
假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为d(矿井宽度很小)。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）
A． B．
C. D.
在地面上：
在井底：
补偿法
有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点．现从M中挖去半径为 R的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力F为(　　)
A. B.
C. D.
一物体 在地球表面重16 N，地面上重力加速度为10 m/s2.它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的(忽略地球自转)(　　)
A．2倍 B．3倍
C．4倍 D．一半
两个模型：
在地面上：
在火箭上：
火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的 .一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为 50 kg.求：
(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？
(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他以相同初速度在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)
(1) 在地球表面
同理在火星表面
物体在火星表面所受重力
(2) 在地球表面
同理在火星表面
联立
火星半径约为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的 .一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为 50 kg.求：
(1)在火星上宇航员所受的重力为多少？
(2)宇航员在地球上可跳1.5 m高，他以相同初速度在火星上可跳多高？(取地球表面的重力加速度g＝10 m/s2)
与角速度无关
｛
赤道上：
两极上：
假如地球自转速度增大，关于物体的重力，下列说法中正确的是(　　 )
A．放在赤道地面上物体的万有引力不变
B．放在两极地面上物体的重力不变
C．放在赤道地面上物体的重力减小
D．放在两极地面上物体的重力增大
例2.离地面某一高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的二分之一，则高度h是地球半径的多少倍？
解析：地球表面上物体所受重力约等于地球对物体
的引力，则有:
离地面高度为h处:
由题意知
解得
即h 是地球半径的 倍