（教材全解）高中物理 第6章 第3节 万有引力定律课时学案 新人教版必修2.doc

（教材全解）2013-2014学年高中物理 第6章 第3节 万有引力定律课时学案 新人教版必修2学习目标1.了解万有引力定律发现的思路和过程，知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。2.知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力，知道万有引力定律的适用范围。3.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，知道万有引力定律公式中r的物理意义，了解引力常量g的测定在科学历史上的重大意义。4.了解万有引力定律的发现的意义，体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性。自主学习1.假定维持月球绕地球公转的力与使得苹果下落的力真的是同一种力，同样遵从 定律，由于月球轨道半径约为地球半径（苹果到地心的距离）的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力是在地球上时的 倍。2.由牛顿第二定律可知，月球在轨道上运动的加速度（即月球的 加速度)是它在地面附近下落时的加速度（自由落体加速度)的 。3.根据牛顿时代测出的月球公转周期t和轨道半径r，算出月球在轨道的向心加速度a=r2= 。4.自然界中 两个物体都相互吸引，引力的大小跟物体的 成正比，与它们之间距离r的 成反比。5.万有引力定律的表达式为f= 。6.引力常量是由 物理学家 利用扭秤装置测得，g= nm2/kg2。自我检测1.下列关于万有引力的说法，正确的是（ ）a.万有引力只是宇宙中各天体之间的作用力b.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力c.地球上的物体以及地球附近的物体除受到地球对它们的万有引力外还受到重力作用d.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力2.关于万有引力定律和引力常量的发现，下面说法中正确的是（ ）a.万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的b.万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的c.万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的d.万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的3.2013年3月底，泰国和中国签署协议，泰国成为中国国产“北斗导航系统”的首个海外顾客，若某颗北斗导航卫星质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为m、半径为r，g为引力常量，则地球对该北斗导航卫星的万有引力大小为（ ） a.gmmh b.gmmr+hc.gmmh2d.gmmr+h2课内探究一、月地检验1.请思考以下几个问题（1）行星为何能围绕太阳做圆周运动?（2）月球为什么能围绕地球做圆周运动?（3）人造卫星为什么能围绕地球做圆周运动?（4）地面上物体受到的力与上述力相同吗?2.根据以上四个问题的探究结论,你有何猜想?3.我们得到了“天上”的力与“地上”的力是相同的猜想，那我们如何来验证这一猜想呢？4.关于月地检验（1）月地检验的目的是什么?（2）月地检验的验证原理是怎样的?5.请你根据“月地检验”的原理验证“天上”的力与“地上”的力是同一种性质的力。分析思路：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)也就应该是它在地面附近下落时的加速度（自由落体加速度)的1602。根据验证原理,若“天上”与“地上”是同种性质的力，由“平方反比”规律及地球表面的重力加速度，可求得月球运动的向心加速度。根据人们观测到的月球绕地球运动的周期,及月、地间的距离,可运用公式a=42t2r求得月球运动的向心加速度。若两次求得结果在误差范围内相等,就验证了结论。若两次求得结果在误差范围内不相等,则说明“天上”与“地上”的力不是同一种性质的力。理论推导：二、万有引力定律1.既然太阳与行星间、地球与月球间、地球与地面物体间的力遵从“平方反比”的规律，是否任意两个物体间都有这样的力呢？2.请总结万有引力定律的内容。3.表达式中g的单位是怎样的?4.万有引力定律的适用条件是什么？例1关于万有引力公式f=gm1m2r2，以下说法中正确的是（ ）a.公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体b.当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大c.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律d.公式中引力常量g是比例系数，没有单位5.对于万有引力定律我们应从哪几个方面去理解？四性内容普遍性因为自然界中任何两个物体都相互吸引,所以万有引力不仅存在于星球间, 的物体之间都存在着相互作用的吸引力相互性两个物体之间的万有引力是一对 力，总是大小相等、方向相反宏观性在通常情况下,万有引力非常小,只有质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际的物理意义,故在分析地球表面物体受力时, 地面物体之间的万有引力,只考虑 的引力特殊性两个物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，而与所在空间的性质 关，也与周围是否存在其他物体无关例2苹果自由落向地面时加速度的大小为g，在离地面高度等于地球半径处做匀速圆周运动的人造卫星的向心加速度为多大？三、引力常量的测量（实验装置如图6-3-5所示）图6-3-51.卡文迪许是如何利用扭秤装置测量引力常量的,该装置有何巧妙之处？2.卡文迪许实验的物理意义是什么？巩固练习1.关于万有引力，下列说法正确的是（ ）a.万有引力只有在天体与天体之间才能明显表现出来b.一个苹果由于其质量很小，所以它受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引力d.地球表面的大气层是因为万有引力约束而存在于地球表面附近2.下列关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（ ）a.不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力b.只有能看做质点的两物体间的引力才能用f=gm1m2r2计算c.由f=gm1m2r2知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大d.引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6.6710-11 nm2/kg2图6-3-63.如图6-3-6所示，两球间的距离为r，两球的质量分布均匀，大小分别为m1和m2，半径分别为r1和r2，则两球间的万有引力大小为（ ）a.f=gm1m2r2b.f=gm1m2r12c.f=g