《2017-2018學(xué)年高中物理 第6章 萬有引力與航天 第3節(jié) 萬有引力定律課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第6章 萬有引力與航天 第3節(jié) 萬有引力定律課件 新人教版必修2.ppt(22頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3節(jié)萬有引力定律,一、月地檢驗(yàn) 閱讀教材第3940頁“月地檢驗(yàn)”部分,知道計(jì)算結(jié)果與預(yù)期結(jié)果相符合這一檢驗(yàn)的過程。 1.猜想:維持月球繞地球運(yùn)動的力與使得蘋果下落的力是同一種力,同樣遵從“__________”的規(guī)律。,平方反比,2.推理:根據(jù)牛頓第二定律,物體在月球軌道上運(yùn)動時的加速度大約是它在地面附近下落時的加速度的_____。,3.結(jié)論:自由落體加速度和月球的向心加速度與我們的預(yù)期符合得很好。這表明:地面物體所受的地球的引力、月球所受地球的引力,與太陽、行星間的引力遵從______的規(guī)律。,相同,思維拓展 月球受到地球的引力作用,但沒有被吸到地球表面上,是因?yàn)樵虑蚴芰ζ胶鈫幔?圖1,答
2、案不是。是因?yàn)榈厍驅(qū)υ虑虻囊μ峁┝嗽虑蚶@地球運(yùn)動的向心力,使月球做勻速圓周運(yùn)動。,二、萬有引力定律 閱讀教材第4041頁“萬有引力定律”和“引力常量”部分,知道萬有引力定律的內(nèi)容及表達(dá)式,了解引力常量的測定。,1.內(nèi)容:自然界中任何兩個物體都相互吸引,引力的方向在它們的_____上,引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成______,與它們之間距離r的二次方成______。,連線,正比,反比,2.表達(dá)式:F________。,3.引力常量G:由英國物理學(xué)家卡文迪許測量得出,常取G_________________Nm2/kg2。,6.671011,思維拓展 天體是有質(zhì)量的,人是有質(zhì)量的,地
3、球上的其他物體也是有質(zhì)量的。請思考:,圖2,(1)任意兩個物體之間都存在萬有引力嗎?“兩個物體之間的距離r”指物體哪兩部分間的距離? (2)地球?qū)θ说娜f有引力與人對地球的萬有引力大小相等嗎? 答案(1)都存在質(zhì)心間距離(2)相等,要點(diǎn)歸納,萬有引力定律的理解,(1)兩質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力,可用公式計(jì)算,此時r是兩個球體球心的距離。 (2)個質(zhì)量分布均勻球體與球外一個質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力,可用公式計(jì)算,r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離。 (3)兩個物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時,公式也適用。,2.萬有引力的“四性”,精典示例,例1 (多選)對于質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2的兩個物體間的萬有引力的表達(dá)式
4、FG ,下列說法正確的是() A.公式中的G是引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)得出的,而不是人為規(guī)定的 B.當(dāng)兩個物體間的距離r趨于零時,萬有引力趨于無窮大 C.m1和m2所受引力大小總是相等的 D.兩個物體間的引力總是大小相等、方向相反的,是一對平衡力,答案AC,針對訓(xùn)練1 (多選)要使兩物體間的萬有引力減小到原來的 ,下列辦法可以采用的是() A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半,距離不變 B.使其中一個物體的質(zhì)量減小到原來的 ,距離不變 C.使兩物體間的距離增大為原來的2倍,質(zhì)量不變 D.使兩物體間的距離和質(zhì)量都減小為原來的,答案ABC,要點(diǎn)歸納,萬有引力與重力的關(guān)系,1.地球表面上的重力與萬有引力的
5、關(guān)系 如圖3所示,設(shè)地球的質(zhì)量為M,半徑為R,A處物體的質(zhì)量為m,則物體受到地球的吸引力為F,方向指向地心O,由萬有引力公式得FG 。 圖中F1為物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動的向心力, F2就是物體的重力mg,故一般情況mgG 。,圖3,2.重力與緯度的關(guān)系,3.重力、重力加速度與高度的關(guān)系,精典示例,例2 地球表面重力加速度為g,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍?已知地球半徑為R。,針對訓(xùn)練2 (2017佳木斯高一檢測)某行星的質(zhì)量與地球的質(zhì)量比為a,半徑比為b,則該行星表面與地球表面的重力加速度之比為(),答案B,1.(物理學(xué)史的考查)(2017
6、南寧高一檢測)(多選)2015年的諾貝爾物理學(xué)獎授予了日本的梶田隆章和加拿大的阿瑟麥克唐納,以表彰他們在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中所做出的貢獻(xiàn)。在力學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是() A.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動的規(guī)律 B.卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了引力常量 C.牛頓最早指出了力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因 D.笛卡兒對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn),解析開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動的規(guī)律,A錯誤;卡文迪許測出了引力常量,B正確;伽利略最早指出了力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,C錯誤,笛卡兒提出了如果運(yùn)動中的物體沒有受到力的作用,將以同一速度沿同一直線運(yùn)動,既不停下來也不
7、偏離原來的方向,D正確。 答案BD,2.(對月一地檢驗(yàn)的理解)牛頓得出萬有引力定律之前進(jìn)行的月地檢驗(yàn)是檢驗(yàn)下列哪兩個力屬于同一性質(zhì)力() A.太陽對地球的引力和太陽對其他行星的引力 B.地球?qū)μ柕囊偷厍驅(qū)υ虑虻囊?C.地球?qū)ζ浔砻嫖矬w的引力和月球?qū)Ρ砻嫖矬w的引力 D.地球?qū)υ虑虻囊偷厍驅(qū)Ρ砻嫖矬w的引力,解析月地檢驗(yàn)是判斷地球?qū)υ虑虻囊εc地球?qū)Ρ砻嫖矬w的引力是否為同一性質(zhì)力,故選D。 答案D,3.(對萬有引力定律的應(yīng)用)航天員王亞平在“天宮一號”飛船內(nèi)進(jìn)行了我國首次太空授課,演示了一些完全失重狀態(tài)下的物理現(xiàn)象。若飛船質(zhì)量為m,距地面高度為h,地球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G,則飛船所在處的重力加速度大小為(),答案B,4.(重力與高度的關(guān)系)(2017臨沂高一檢測)地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,若高空中某處的重力加速度為 g,則該處距地球表面的高度為(),答案A,5.(萬有引力定律的應(yīng)用)如圖4所示,陰影區(qū)域是質(zhì)量為M、半徑為R的球體挖去一個小圓球后的剩余部分。所挖去的小圓球的球心O和大球體球心O的距離是 。求球體的剩余部分對球體外離球心O距離為2R、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P的引力(P在兩球心OO連線的延長線上)。,圖4,