新人教版高一物理必修二6.3 万有引力定律 (20张PPT)
文档属性
| 名称 | 新人教版高一物理必修二6.3 万有引力定律 (20张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 479.5KB | ||
| 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 | 2020-06-17 16:56:39 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
第六章
万有引力与航天
6.3
万有引力定律
牛顿的思考：
（１）“天上的力”和“人间的力”是
同一种力吗？
（２）地球表面的重力是否能延伸
到月球轨道？
牛顿的猜想：
苹果与月球受到的引力可能是同一种性质的力!
这种力可能都遵从与距离平方成反比的关系。
一、万有引力定律的发现
【讨论】下列是当时可以测量的数据:
地表重力加速度：g
=
9.8m/s2
地球半径：
R
=
6400×103m
月亮周期：
T
=
27.3天≈2.36×106s
月亮轨道半径：
r
≈
60R
=3
.84×108m
计算结果：
牛顿的“月——地检验”：
若物体在月球轨道，其加速度应该是在地面附近下落时的加速度（重力加速度）的1/3600
二、万有引力定律
2、公式：
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M和m的乘积成正比，
与它们之间距离r2成反比。
注意：G——
“引力常量”
G=6.67×10－11
N·m2/kg2
（英国——卡文迪许，是万有引力定律正确性的最早证据）
r——两物体间的距离。
G值的物理含义：
两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11
N
3.适用条件
：
1.
只适用于质点之间引力的大小计算。
（当物体间距远大于物体本身的尺寸时，可看作质点）
2.
当两物体是质量分布均匀的球体时，r即两球心间距。
3.
对于不能视为质点的物体，可以将物体无限分割成无数
个点。求出一个物体上每个质点与另一物体上每一个质
点的万有引力然后求合力。
4.意义
：
把“地面上物体的运动规律”和“天体的运动规律”统一起来了。
5.
进一步理解
①普遍性：任何客观存在的物体之间都存在
着相互作用的吸引力。
②相互性：由牛顿第三定律可知，两物体之
间相互作用的引力为一对作用力
与反作用力。
③宏观性：通常万有引力很小，只有在质量
巨大的天体间，其存在才有宏观
物理意义。
1．证明了万有引力的存在．
2．使得万有引力定律有了真正的实用价值．
（如根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量）
6.卡文迪许(扭秤实验)测出G的意义
三、万有引力与重力
①在赤道，向心力最大，重力最小；
②在两极，无向心力，重力最大；
③纬度越高，重力越大，g越大。
④物体向心加速度很小，与重力加速度相比可忽略，
（即使在赤道，向心加速度也只有0.034m/s2）
⑤离地越高，g越小。(g=GM/r2)
例1.如图所示，r虽大于两球的半径，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（
）
A、
B、
C、
D、
D
例2.
地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？
解：设R是飞行器到地心的距离,
r是飞行器到月球的距离。
例3.
地球表面重力加速度为g,
忽略地球自转的影响,
在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍?
已知地球半径为R。
解：不计地球自转的影响,
物体的重力等于物体受到的万有引力
例4、由公式
距离趋向于0时,两物体之间的引力
趋于无穷大。这种观点对吗？
可知，当两物体
当两物体间距离趋于0时，公式
已不适用
1.粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之
间的引力？
一粒芝麻重的几千分之一!!!
课堂练习
2.关于万有引力，下列说法中正确得是：(
)
A.
万有引力只有在天体之间才体现出来
B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略
C.
地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力
D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近
D
课堂练习
3.
要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可采用的是（
）
A.
使两个物体质量各减小一半，距离不变
B.
使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变
C.
使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变
D.
距离和两物体质量都减小为原来的1/4
课堂练习
ABC
4.
地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（
）
A.离地面高度
R
处为4mg
B.离地面高度
R
处为
C.离地面高度
2R
处为
D.离地面高度
处为4mg
课堂练习
C
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
AC
课堂练习
6.两个物体的质量分别是m1和m2，当它们相距为r
时，它们之间的引力是F=__________。
(1)若把m1改为2m1，其他条件不变，则引力为
______F。
(2)若把m1改为2m1，m2改为3m2，r不变，则引力
为
F。
(3)若把r改为2r，其他条件不变，则引力为
_____
F。
(4)若把ml改为3m1，m2改为m2/2，r改为r/2，则
引力为_________F。
2
6
1/4
6
课堂练习
课堂练习与作业
课堂练习：
课本P41（1-3）
作业：预习下节课内容
1.牢固掌握万有引力定律——内容，公式，适用条件，意义。
2.会利用万有引力公式初步解决一些问题。
课堂小结
第六章
万有引力与航天
6.3
万有引力定律
牛顿的思考：
（１）“天上的力”和“人间的力”是
同一种力吗？
（２）地球表面的重力是否能延伸
到月球轨道？
牛顿的猜想：
苹果与月球受到的引力可能是同一种性质的力!
这种力可能都遵从与距离平方成反比的关系。
一、万有引力定律的发现
【讨论】下列是当时可以测量的数据:
地表重力加速度：g
=
9.8m/s2
地球半径：
R
=
6400×103m
月亮周期：
T
=
27.3天≈2.36×106s
月亮轨道半径：
r
≈
60R
=3
.84×108m
计算结果：
牛顿的“月——地检验”：
若物体在月球轨道，其加速度应该是在地面附近下落时的加速度（重力加速度）的1/3600
二、万有引力定律
2、公式：
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M和m的乘积成正比，
与它们之间距离r2成反比。
注意：G——
“引力常量”
G=6.67×10－11
N·m2/kg2
（英国——卡文迪许，是万有引力定律正确性的最早证据）
r——两物体间的距离。
G值的物理含义：
两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11
N
3.适用条件
：
1.
只适用于质点之间引力的大小计算。
（当物体间距远大于物体本身的尺寸时，可看作质点）
2.
当两物体是质量分布均匀的球体时，r即两球心间距。
3.
对于不能视为质点的物体，可以将物体无限分割成无数
个点。求出一个物体上每个质点与另一物体上每一个质
点的万有引力然后求合力。
4.意义
：
把“地面上物体的运动规律”和“天体的运动规律”统一起来了。
5.
进一步理解
①普遍性：任何客观存在的物体之间都存在
着相互作用的吸引力。
②相互性：由牛顿第三定律可知，两物体之
间相互作用的引力为一对作用力
与反作用力。
③宏观性：通常万有引力很小，只有在质量
巨大的天体间，其存在才有宏观
物理意义。
1．证明了万有引力的存在．
2．使得万有引力定律有了真正的实用价值．
（如根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量）
6.卡文迪许(扭秤实验)测出G的意义
三、万有引力与重力
①在赤道，向心力最大，重力最小；
②在两极，无向心力，重力最大；
③纬度越高，重力越大，g越大。
④物体向心加速度很小，与重力加速度相比可忽略，
（即使在赤道，向心加速度也只有0.034m/s2）
⑤离地越高，g越小。(g=GM/r2)
例1.如图所示，r虽大于两球的半径，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（
）
A、
B、
C、
D、
D
例2.
地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这个飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为多少？
解：设R是飞行器到地心的距离,
r是飞行器到月球的距离。
例3.
地球表面重力加速度为g,
忽略地球自转的影响,
在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍?
已知地球半径为R。
解：不计地球自转的影响,
物体的重力等于物体受到的万有引力
例4、由公式
距离趋向于0时,两物体之间的引力
趋于无穷大。这种观点对吗？
可知，当两物体
当两物体间距离趋于0时，公式
已不适用
1.粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之
间的引力？
一粒芝麻重的几千分之一!!!
课堂练习
2.关于万有引力，下列说法中正确得是：(
)
A.
万有引力只有在天体之间才体现出来
B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略
C.
地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力
D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近
D
课堂练习
3.
要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可采用的是（
）
A.
使两个物体质量各减小一半，距离不变
B.
使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变
C.
使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变
D.
距离和两物体质量都减小为原来的1/4
课堂练习
ABC
4.
地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（
）
A.离地面高度
R
处为4mg
B.离地面高度
R
处为
C.离地面高度
2R
处为
D.离地面高度
处为4mg
课堂练习
C
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
AC
课堂练习
6.两个物体的质量分别是m1和m2，当它们相距为r
时，它们之间的引力是F=__________。
(1)若把m1改为2m1，其他条件不变，则引力为
______F。
(2)若把m1改为2m1，m2改为3m2，r不变，则引力
为
F。
(3)若把r改为2r，其他条件不变，则引力为
_____
F。
(4)若把ml改为3m1，m2改为m2/2，r改为r/2，则
引力为_________F。
2
6
1/4
6
课堂练习
课堂练习与作业
课堂练习：
课本P41（1-3）
作业：预习下节课内容
1.牢固掌握万有引力定律——内容，公式，适用条件，意义。
2.会利用万有引力公式初步解决一些问题。
课堂小结