物理人教版（2019）必修第二册7.2万有引力定律（共24张ppt）

(共24张PPT)
知识回顾
开普勒第一定律——轨道定律
所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;
对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
太阳
行星
b
a
开普勒第二定律——面积定律
课堂导入
为什么月球不能飞离地球呢？
多大的引力才能拉住庞大的星球呢？
§7.2 万有引力定律
《万有引力与宇宙航行》
目标导学
1、了解太阳与行星间的引力
2、知道牛顿对引力规律的检验（重点）
3、掌握万有引力定律（难点）
4、了解引力常量G的值
科学足迹
科学足迹
消去v
消去T
讨论
F
太阳
Ｍ
行星ｍ
ｒ
v
一.行星与太阳间的引力
知识讲练
圆周运动的知识
开普勒运动定律
牛顿第三定律
G是比例常数，与太阳和行星均没有关系
方向：沿着太阳与行星连线的方向
同样适用于天体的椭圆运动和任意两个物体间
假设
验证成功
行星绕太阳公转的向心力是太阳对行星的引力
一切物体间都存在引力
卫星绕行星公转的向心力是行星对卫星的引力
地面上物体所受重力来自地球对物体的引力
三.万有引力定律
2、 万有引力的表达式：
1、万有引力定律内容：
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，与他们之间距离r的二次方成反比。
注：G是比例系数，叫做引力常量；
G在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力．
3.理解：
（1）普遍性：万有引力存在于任何两个物体之间；
（2）相互性：作用力和反作用力；
（3）特殊性：两个物体间的万有引力与物体所在空间和其他物体无关；
（4）宏观性：万有引力在微观世界可以忽略不计
思考：两个物体距离越近，相互之间的引力就越大，对吗？
m1
m2
r
适用条件：
1、严格来讲，公式只适用于两个质点。
2、两个质量分布均匀的球体
3、质量分布均匀的球体与质点
四.引力常量G
亨利·卡文迪什
卡文迪什也因此被称为“能称出地球质量的人”
卡文迪什扭秤实验的测量方法
放大法
1.扭秤装置把微小力通过杠杆旋转明显反映出来（一次放大）；
2.扭转角度（微小形变）通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力。
实验数据：G=6.67×10-11 N·m2/kg2
实验意义：
①引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的有力证据；
②开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广；
例1.计算两个质量都为50kg，相距0.5m的同学之间的万有引力（两个同学可以看成质点）
巩固练习
不到一粒芝麻重力的千分之一
A．公式中 G 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B．当 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等的，与 m1、m2 是否相等无关
D．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力
例2.对于万有引力定律的表达式 下面说法中正确的是( )
AC
巩固练习
地表处万有引力和重力的关系
赤道：
两极：F=G
思考：为什么随着纬度的增加，重力加速度增大？
重力是万有引力的分力
高空处万有引力和重力的关系
重力就是万有引力
思考：为什么随着高度的增加，重力加速度减小？
1.太阳与行星间的引力、月球与地球间的引力、地球对月球与地球对苹果的引力。
2.月-地检验。
3.万有引力定律。内容、表达式、适用条件、引力常量的测量
课堂小结
1.估算地球与太阳之间的引力有多大 (已知:太阳和地球的质量分别为M=2.0x1030kg,m=5.9x1024kg，地日之间的距离为r=1.5x1011m)
检测反馈
3.5x1022N
2.如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为 ( )
r1
r
r2
D
检测反馈
3、如图所示，在距一个质量为M，半径为R，密度均匀的球体表面R处，有一个质量为m的质点。此时M对m的万有引力为F1。当从M中挖去如图所示半径为R/2的球体时，剩下部分对m的万有引力为F2，则F1与F2的比为多少？
【答案】9:7