高中物理人教版必修2课件：6.2-6.3 太阳与行星间的引力 万有引力定律(共34张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版必修2课件：6.2-6.3 太阳与行星间的引力 万有引力定律(共34张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-04-15 06:38:59 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
2.太阳与行星间的引力 3.万有引力定律
填一填
练一练
一、太阳对行星的引力
1.根据开普勒第一、第二定律,行星以太阳为圆心做匀速圆周运动,太阳对行星的引力,就等于行星做匀速圆周运动的向心力。
2.太阳对不同行星的引力,与行星的质量m成正比,与行星和太阳间距离r的二次方成反比,即
二、行星对太阳的引力
根据牛顿第三定律,太阳吸引行星,行星也必然吸引太阳,行星对太阳的引力与太阳的质量M 成正比,与行星、太阳之间的距离r的二次方成反比,即
三、太阳与行星间的引力
太阳与行星之间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比,
与两者距离的二次方成反比,即F= ,引力的方向沿二者的连线。
填一填
练一练
四、月—地检验
1.检验目的:维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是否为同一性质的力。
2.检验方法:由于月球轨道半径约为地球半径的60倍。则月球轨道上物体受到的引力是地球上的 。根据牛顿第二定律,物体在月球轨道上运动时的加速度(月球公转的向心加速度)应该是它在地球表面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的 。计算对比两个加速度就可以分析验证两个力是否为同一性质的力。
3.结论:加速度关系也满足“平方反比”规律。证明两种力为同种性质力。
填一填
练一练
五、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.公式:F=
3.符号意义
(1)G为引力常量,其数值由英国物理学家卡文迪许测量得出,常取G=6.67×10-11 N·m2/kg2。
(2)r为两个质点间的距离或质量均匀的两个球体的球心间的距离。
填一填
练一练
某均匀实心球半径为R,质量为M,在离球表面h高处
有一质量为m的质点,则其万有引力大小为( )
解析：由题意知质点到球心的距离为R+h,由万有引力公式得
答案：B
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
太阳与行星间引力规律的推导?
行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是,分析行星的受力情况。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
1.简化模型
(1)行星绕太阳做匀速圆周运动。
(2)太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
2.太阳与行星间引力规律的推导
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
【例题1】(多选)下列关于太阳对行星的引力的说法中,正确的是( )
A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力
B.太阳对行星引力的大小与太阳的质量成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成反比
C.太阳对行星的引力是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒行星运动规律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的
解析：太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力,其大小是牛顿结合开普勒行星运动定律和圆周运动规律推导出来的,它不是实验得出的,但可以通过天文观测来检验其正确性,故选项A、D正确,C错误。太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比,故选项B错误。
答案：AD
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
对万有引力定律的理解?
如图甲所示,两个挨得很近的人之间的万有引力是不是很大呢?如图乙所示,设想将一个小球放到地球的中心,小球受到的万有引力又是多少呢?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
1. 的适用条件
(1)万有引力定律的公式适用于计算质点间的相互作用,当两个物体间的距离比物体本身大得多时,可用此公式近似计算两物体间的万有引力。
(2)质量分布均匀的球体间的相互作用,可用此公式计算,式中r是两个球体球心间的距离。
(3)一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也可用此公式计算,式中的r是球体球心到质点的距离。
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
2.万有引力的四个特性
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
【例题2】 两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为( )
A.2F B.4F C.8F D.16F
答案：D
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
万有引力与重力的关系?
如图所示,人站在地球的不同位置,比如赤道、两极或者其他位置,请思考:
(1)人在地球的不同位置,受到的万有引力大小一样吗?
(2)人在地球的不同位置,受到的重力大小一样吗?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
1.重力为地球引力的分力
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
【例题3】 设地球表面的重力加速度为g0,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则 为( )
点拨地球表面的重力加速度和在离地心距离为4R处的重力加速度均由地球对物体的万有引力产生,在不考虑天体自转的情况下,物体在某一位置所受万有引力跟其重力相等。
答案：D
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
变式训练2 火星的质量和半径分别约为地球的 ,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为( )
A.0.2g B.0.4g
C.2.5g D.5g
答案：B
1 2 3 4 5
1.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是( )
A.行星受到太阳的引力,提供行星做圆周运动的向心力
B.行星受到太阳的引力,但行星运动不需要向心力
C.行星同时受到太阳的引力和向心力的作用
D.行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等
解析：行星只受一个力的作用,就是太阳的引力,该力的效果是提供行星做匀速圆周运动的向心力,选项A正确。
答案：A
1 2 3 4 5
2.(多选)关于甲、乙两物体之间的万有引力,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两个物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
B.当甲、乙两物体的距离r趋于零时,由 可知万有引力趋于无穷大
C.甲、乙两个物体间的引力总是大小相等的,而与甲、乙两个物体质量是否相等无关
D.自然界中任何两个物体之间均存在万有引力,日常生活中难以觉察是引力较小的缘故
1 2 3 4 5
解析：甲对乙的引力作用在乙上,乙对甲的引力作用在甲上,所以甲、乙两个物体间的引力是一对相互作用力,选项A错误;当甲、乙两物体的距离r趋于零时,物体不能看成质点,万有引力公式不再适用,选项B错误;相互作用的两个力总是大小相等的,选项C正确;万有引力是普遍存在的,选项D正确。
答案：CD
1 2 3 4 5
3.对于相隔一定距离的两个质点,要使它们之间的万有引力变为原来的2倍,可以采用的办法是( )
A.仅把两者的质量都增大2倍
答案：B
1 2 3 4 5
4.地球的质量是月球质量的81倍,若地球吸引月球的力的大小为F,则月球吸引地球的力的大小为( )
A. B.F
C.9F D.81F
解析：地球吸引月球的力与月球吸引地球的力是一对作用力与反作用力。根据牛顿第三定律,这两个力大小相等,所以月球吸引地球的力的大小也为F。
答案：B
1 2 3 4 5
5. (选做题)火星的半径是地球半径的一半,其质量是地球质量的 ,一宇航员的质量是m,他在地球上能举起物体的最大质量是m0。求这名宇航员:
(1)在火星上所受的重力是在地球上的多少倍?
(2)在火星上最多能举起质量多大的物体?
1 2 3 4 5
(2)若宇航员在火星上能举起物体的最大质量是m',则有
m0g=m'g'
2.太阳与行星间的引力 3.万有引力定律
填一填
练一练
一、太阳对行星的引力
1.根据开普勒第一、第二定律,行星以太阳为圆心做匀速圆周运动,太阳对行星的引力,就等于行星做匀速圆周运动的向心力。
2.太阳对不同行星的引力,与行星的质量m成正比,与行星和太阳间距离r的二次方成反比,即
二、行星对太阳的引力
根据牛顿第三定律,太阳吸引行星,行星也必然吸引太阳,行星对太阳的引力与太阳的质量M 成正比,与行星、太阳之间的距离r的二次方成反比,即
三、太阳与行星间的引力
太阳与行星之间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比,
与两者距离的二次方成反比,即F= ,引力的方向沿二者的连线。
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练一练
四、月—地检验
1.检验目的:维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是否为同一性质的力。
2.检验方法:由于月球轨道半径约为地球半径的60倍。则月球轨道上物体受到的引力是地球上的 。根据牛顿第二定律,物体在月球轨道上运动时的加速度(月球公转的向心加速度)应该是它在地球表面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的 。计算对比两个加速度就可以分析验证两个力是否为同一性质的力。
3.结论:加速度关系也满足“平方反比”规律。证明两种力为同种性质力。
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练一练
五、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.公式:F=
3.符号意义
(1)G为引力常量,其数值由英国物理学家卡文迪许测量得出,常取G=6.67×10-11 N·m2/kg2。
(2)r为两个质点间的距离或质量均匀的两个球体的球心间的距离。
填一填
练一练
某均匀实心球半径为R,质量为M,在离球表面h高处
有一质量为m的质点,则其万有引力大小为( )
解析：由题意知质点到球心的距离为R+h,由万有引力公式得
答案：B
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
太阳与行星间引力规律的推导?
行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是,分析行星的受力情况。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
1.简化模型
(1)行星绕太阳做匀速圆周运动。
(2)太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
2.太阳与行星间引力规律的推导
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
【例题1】(多选)下列关于太阳对行星的引力的说法中,正确的是( )
A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力
B.太阳对行星引力的大小与太阳的质量成正比,与行星和太阳间的距离的二次方成反比
C.太阳对行星的引力是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒行星运动规律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的
解析：太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力,其大小是牛顿结合开普勒行星运动定律和圆周运动规律推导出来的,它不是实验得出的,但可以通过天文观测来检验其正确性,故选项A、D正确,C错误。太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比,故选项B错误。
答案：AD
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
对万有引力定律的理解?
如图甲所示,两个挨得很近的人之间的万有引力是不是很大呢?如图乙所示,设想将一个小球放到地球的中心,小球受到的万有引力又是多少呢?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
1. 的适用条件
(1)万有引力定律的公式适用于计算质点间的相互作用,当两个物体间的距离比物体本身大得多时,可用此公式近似计算两物体间的万有引力。
(2)质量分布均匀的球体间的相互作用,可用此公式计算,式中r是两个球体球心间的距离。
(3)一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也可用此公式计算,式中的r是球体球心到质点的距离。
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
2.万有引力的四个特性
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
【例题2】 两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为( )
A.2F B.4F C.8F D.16F
答案：D
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
万有引力与重力的关系?
如图所示,人站在地球的不同位置,比如赤道、两极或者其他位置,请思考:
(1)人在地球的不同位置,受到的万有引力大小一样吗?
(2)人在地球的不同位置,受到的重力大小一样吗?
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
1.重力为地球引力的分力
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
【例题3】 设地球表面的重力加速度为g0,物体在距离地心4R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则 为( )
点拨地球表面的重力加速度和在离地心距离为4R处的重力加速度均由地球对物体的万有引力产生,在不考虑天体自转的情况下,物体在某一位置所受万有引力跟其重力相等。
答案：D
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究三
问题导引
名师精讲
典例剖析
变式训练2 火星的质量和半径分别约为地球的 ,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为( )
A.0.2g B.0.4g
C.2.5g D.5g
答案：B
1 2 3 4 5
1.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是( )
A.行星受到太阳的引力,提供行星做圆周运动的向心力
B.行星受到太阳的引力,但行星运动不需要向心力
C.行星同时受到太阳的引力和向心力的作用
D.行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等
解析：行星只受一个力的作用,就是太阳的引力,该力的效果是提供行星做匀速圆周运动的向心力,选项A正确。
答案：A
1 2 3 4 5
2.(多选)关于甲、乙两物体之间的万有引力,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两个物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
B.当甲、乙两物体的距离r趋于零时,由 可知万有引力趋于无穷大
C.甲、乙两个物体间的引力总是大小相等的,而与甲、乙两个物体质量是否相等无关
D.自然界中任何两个物体之间均存在万有引力,日常生活中难以觉察是引力较小的缘故
1 2 3 4 5
解析：甲对乙的引力作用在乙上,乙对甲的引力作用在甲上,所以甲、乙两个物体间的引力是一对相互作用力,选项A错误;当甲、乙两物体的距离r趋于零时,物体不能看成质点,万有引力公式不再适用,选项B错误;相互作用的两个力总是大小相等的,选项C正确;万有引力是普遍存在的,选项D正确。
答案：CD
1 2 3 4 5
3.对于相隔一定距离的两个质点,要使它们之间的万有引力变为原来的2倍,可以采用的办法是( )
A.仅把两者的质量都增大2倍
答案：B
1 2 3 4 5
4.地球的质量是月球质量的81倍,若地球吸引月球的力的大小为F,则月球吸引地球的力的大小为( )
A. B.F
C.9F D.81F
解析：地球吸引月球的力与月球吸引地球的力是一对作用力与反作用力。根据牛顿第三定律,这两个力大小相等,所以月球吸引地球的力的大小也为F。
答案：B
1 2 3 4 5
5. (选做题)火星的半径是地球半径的一半,其质量是地球质量的 ,一宇航员的质量是m,他在地球上能举起物体的最大质量是m0。求这名宇航员:
(1)在火星上所受的重力是在地球上的多少倍?
(2)在火星上最多能举起质量多大的物体?
1 2 3 4 5
(2)若宇航员在火星上能举起物体的最大质量是m',则有
m0g=m'g'