2019_20学年高中物理第六章3.万有引力定律课件新人教版必修.pptx

3.万有引力定律,自我检测,自主梳理,一、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,同样遵从与距离的二次方成反比的规律。 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.检验结论:计算结果与预期符合得很好。 这表明:地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力遵从相同的规律。,自我检测,自主梳理,二、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: ,式中r是指:当物体可以看作质点时,r就是这两个质点之间的距离;如果是两个质量分布均匀的球体,r是两个球心之间的距离。 三、引力常量 1.牛顿得出了万有引力定律之后,无法算出万有引力的大小,因为当时不知道引力常量G的值。 2.牛顿得出万有引力定律100多年后,英国物理学家卡文迪许测量得出引力常量G的值,其数值通常取G=6.6710-11 Nm2/kg2。 3.引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的最早证据。,自我检测,自主梳理,正误辨析 (1)两个普通物体间感受不到万有引力,这说明万有引力只存在于天体之间。( ) 答案: (2)万有引力不仅存在于天体之间,也存在于普通物体之间。 ( ) 答案: (3)地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力。( ) 答案:,自我检测,自主梳理,(4)引力常量是牛顿首先测出的。( ) 解析:引力常量是由英国物理学家卡文迪许测量得出的。 答案: (5)万有引力定律中两物体间的距离是两物体重心间的距离。 ( ) 解析:万有引力定律适用于两质点间,并不是重心间的距离。 答案:,探究一,探究二,情景导引 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? 要点提示两个挨得很近的人,不能看作质点,不能根据万有引力定律求他们间的万有引力。小球放到地球的中心,万有引力定律已不适用。地球的各部分对小球的吸引力是对称的,小球受的万有引力是零。,对万有引力定律的理解,随堂检测,探究一,探究二,知识归纳,随堂检测,探究一,探究二,2.万有引力的四个特性,随堂检测,探究一,探究二,画龙点睛 任何有质量的物体间都存在万有引力,一般情况下,质量较小的物体之间万有引力忽略不计,只考虑天体间或天体对放入其中的物体的万有引力。,随堂检测,典例剖析 例1 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,随堂检测,探究一,探究二,规律方法 对万有引力及万有引力定律表达式的理解 (1)万有引力与距离的二次方成反比,而引力常量又极小,故物体间的万有引力一般是极小的,受力分析时可忽略。,随堂检测,探究一,探究二,答案:C,随堂检测,探究一,探究二,万有引力与重力的关系 情景导引 如图所示,人站在地球(地球被视为规则的球体)的不同位置,比如赤道、两极或者其他位置,人随地球的自转而做半径不同的匀速圆周运动,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,哪个力提供向心力?大小相同吗?受到的重力大小一样吗?,随堂检测,探究一,探究二,要点提示(1)根据万有引力定律 可知,人在地球的不同位置,受到的万有引力大小一样。(2)万有引力的一个分力提供人随地球转动需要的向心力,在地球的不同位置,向心力不同,重力是万有引力的另一个分力,所以人在地球的不同位置,受的重力大小不一样。,随堂检测,探究一,探究二,知识归纳 1.重力为地球引力的分力 如图所示,设地球的质量为M,半径为R,A处物体的质量为m,则物体受到地球的吸引力为F,方向指向地心O,由万有引力公式得 图中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力,F2就是物体的重力mg,故一般情况,随堂检测,探究一,探究二,2.重力和万有引力的大小关系 (1)重力与纬度的关系如图所示。,随堂检测,探究一,探究二,随堂检测,探究一,探究二,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,在不考虑地球自转的情况下,物体在某一位置所受万有引力跟其重力相等。,答案:D,随堂检测,探究一,探究二,随堂检测,探究一,探究二,变式训练2 “嫦娥三号”携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆,在实施软着陆过程中,“嫦娥三号”离月球表面4 m高时最后一次悬停,确认着陆点。若总质量为m的“嫦娥三号”在最后一次悬停时,反推力发动机对其提供的反推力为F,已知引力常量为G,月球半径为R,则月球的质量为( ) 答案:A,随堂检测,探究一,探究二,随堂检测,1.(2018北京)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( ),探究一,探究二,随堂检测,答案:B,2.两个质量相等的均匀球体,两球心距离为r,它们之间的万有引力为F,若它们的质量都加倍,两球心之间的距离也加倍,它们之间的吸引力为( ) A.4F B.F 答案:B,探究一,探究二,随堂检测,探究一,探究二,随堂检测,3.如图所示,两个质量分布均匀的实心球,半径分别为r1=0.40