高中物理 万有引力定律学案 新人教版必修2

用心 爱心 专心1 万有引力定律万有引力定律 学习目标 学习目标 1 了解万有引力定律得出的思路和过程 理解万有引力定律的含义 掌握万有引力定律的公式 2 知道任何物体间都存在着万有引力 且遵循相同的规律 任任务务一一 预习导预习导学学 自学指导 自学指导 一 开普勒行星运动定律的内容 开普勒第一定律 开普勒第二定律 开普勒第三定律 即 k T a 2 3 在高中阶段的学习中 多数行星运动的轨道能够按圆来处理 二 太阳对行星的引力 1 行星绕太阳做近似匀速圆周运动时 需要的向心力由 提供的 2 向心力的基本公式 3 周期表示的向心力公式 4 代入开普勒第三定律后的表达式为 5 太阳对行星的引力与 成正比 与 成反比 对任何行星都成立的关系 式应为 2 行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律 可知太阳吸引行星的同时 行星也吸引太阳 由此可得行星吸引太阳的力 的表达式应为 3 太阳与行星间的吸引力 概括太阳与行星间的相互引力大小可知 太阳与行星间的引力的大小与 成正比 与 成反比 即表达式为 相互引力的 方向沿着 预习检测 预习检测 1 关于公式 R3 T2 k 下列说法中正确的是 A 公式只适用于围绕太阳运行的行星 B 不同星球的行星或卫星 k 值均相等 C 围绕同一星球运行的行星或卫星 k 值不相等 D 以上说法均错 2 关于太阳系中各行星的轨道 以下说法正确的是 A 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 C 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的 D 不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同 3 关于太阳对行星的引力 下列说法中正确的是 A 太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力 因此有 r v mF 2 引 由此可知 太阳对 行星的引力 F 引与太阳到行星的距离 r 成反比 B 太阳对行星的引力提供行星绕太阳运动的向心力 因此有 r v mF 2 引 由此可知 太阳对行星 的引力 F 引与行星运动速度平方成正比 C 太阳对不同行星的引力 与行星的质量成正比 与行星和太阳间的距离的二次方成反比 D 以上说法均不对 4 对于太阳与行星间引力的表述式 下面说法中正确的是 A 公式中 G 为引力常量 它是人为规定的 B 当 r 趋近于零时 太阳与行星间的引力趋于无穷大 C 太阳与行星受到的引力总是大小相等的 方向相反 是一对平衡力 D 太阳与行星受到的引力总是大小相等的 方向相反 是一对作用力与反作用力 5 关于太阳与行星间的引力 下列说法中正确的是 A 太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对平衡力 B 太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力的关系 C 太阳与行星间的引力大小与太阳的质量 行星的质量成正比 与两者的距离的平方成反比 D 以上说法均不对 任务二任务二 合作探究合作探究 1 月 地检验 月 地检验 引导 阅读教材 月 地检验 部分的内容 完成下列问题 地面附近的重力加速度g 9 8m s2 月球绕地球运动的周期为 27 3 天 地球半径为R 6 4 106m 轨道半径为地球半径的 60 倍 设质量为m的物体在月球的轨道上运动的加速度 月球公转的向心加速度 为a 则 2 ra T 2 r 60R 得 2 2 4 60 T Ra 代入数据解得 ga 2 60 1 3600 1 80 9 试利用教材提供的信息 通过上面计算结果 你能得出什么结论 用心 爱心 专心2 2 万有引力定律 万有引力定律 引导 阅读教材 思考问题 1 把太阳与行星之间 地球与月球之间 地球与地面物体之间的引力遵从的规律推广到宇 宙万物之间 你觉得合适吗 2 万有引力定律的内容是什么 写出表达式 并注明每个符号的单位和物理意义 3 你认为万有引力定律的发现有何深远意义 3 引力常量 引力常量 引导学生阅读教材 思考问题 1 测定引力常量有何意义 2 引力常量是由哪位物理学家测出的 它的数值是多大 做一做 做一做 下面我们粗略的来计算一下两个质量为 50kg 相距 0 5m 的人之间的引力 例题 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 任任务务三三 当堂当堂检测检测 1 要使两物体间的万有引力减小到原来的 1 4 下列办法不可采用的是 A 使两物体的质量各减小一半 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 使两物体间的距离增为原来的 2 倍 质量不变 D 使两物体间的距离和质量都减为原来的 1 4 2 关于万有引力定律的正确说法是 A 天体间万有引力与它们的质量成正比 与它们之间的距离成反比 B 任何两个物体都是相互吸引的 引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比 跟它们的距离的 平方成反比 C 万有引力与质量 距离和万有引力恒量都成正比 D 万有引力定律对质量大的物体适用 对质量小的物体不适用 3 关于万有引力定律的适用范围 下列说法中正确的是 A 只适用于天体 不适用于地面物体 B 只适用于球形物体 不适用于其他形状的物体 C 只适用于质点 不适用于实际物体 D 适用于自然界中任意两个物体之间 4 如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动 下列说法中正确的是 A 行星同时受到太阳的万有引力和向心力 B 行星受到太阳的万有引力 行星运动不需要向心力 C 行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等 D 行星受到太阳的万有引力 万有引力提供行星圆周运动的向心力 5 双项 在万有引力定律的公式 2 21 r mGm F 中 r 是 A 对星球之间而言 是指运行轨道的平均半径 B 对地球表面的物体与地球而言 是指物体距离地面的高度 C 对两个均