（高一物理）第07章第02节万有引力教案05 人教版

1、万有引力定律 教学内容：1、了解万有引力定律得出的思路和过程2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律3、了解卡文迪许扭秤实验的主要结构及原理4、知道引力常量的意义及其数值重 点:万有引力定律教学方法:启发、讲授教 具:卡文迪许扭秤挂图教学过程:一.组织教学:二.引入新课:我们知道,太阳系里有九大行星,地球和其它八大行星一起都在近似的圆形轨道上绕太阳旋转.因此,必然受到指向太阳的向心力的作用,而且人们认为这个向心力就是太阳对行星的引力,那么这种引力遵循什么规律呢?彻底解决这个问题的人是伟大的物理学家牛顿.三.讲授新课:一、历史回顾在行星运动的问题清楚之后，开始研究行星为什么这样运动？特别是

2、到了开普勒时代，开始萌发出许多关于天体的动力学解释。后来牛顿在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆，并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。二、万有引力定律1、 推导太阳对行星的引力应为行星所受的向心力F=mv2/r而v=2r/T故：F=42(r3/T2) .m/r2而根据开普勒第三定律可知：r3/T2是一个常量，可知：两星间的引力与行星的质量成正比，跟两者间的距离平方成反比根据牛顿第三定律：太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力应是等大，同性质。牛顿认为：即然这个引力与行星的质量成正比，当然也应该太阳的质量成正比。用m/表示太阳

3、的质量：F=Gm1m2/r22.万有引力定律:牛顿的研究表明,太阳对行星的引力,行星对卫星的引力, 以及地球对地面上的物体的引力,都遵循某一同样的规律,是同一种性质的力,于是牛顿把这种引力规律做了合理的推广,在1687年正式发表了万有引力定律:内容: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.公式:如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们之间的距离, 则万有引力定律可用下面的公式表示:F=Gm1m2/r2式中G=6.6710-11Nm2/kg2,叫万有引力恒量.它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力.距离r的确定:

4、万有引力定律中两个物体的距离, 对于相距很远可以看作质点的物体,就是指两个质点间的距离;对于均匀的球体, 就是指两个球心间的距离.强调:r不可为零.3.万有引力定律的丰功伟绩:4.引力恒量的测定:牛顿虽然发现了万有引力定律,但没有给出引力恒量的数值.直到一百多年的1798年,英国的卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,测定了引力恒量的数值.装置介绍:T形架、石英丝、镜尺、m球和m球测量原理介绍:扭秤达到平衡时,引力矩等于石英丝的阻力矩. 石英丝转角可由镜尺测出,由石英丝转角可知扭力矩等于引力矩,从而可测得万有引力,进而可测引力恒量G.实验意义:证实了万有引力定律测定了引力恒量四.小结、巩固练习:例一.你能立即答出你对地球的引力是多大吗?例二、一个质子由两个u夸克，一个d夸克组成，一个夸克的质量是7.110-30kg,求两个夸克相距1.010-16m时的相互引力（质量半径为1.010-15m）.例三.有一质量为100kg的人造卫星,在离地面1000km 的高空绕地球作匀速圆周运动,求:卫星所受的