第三章第1节万有引力定律第1课时

1、第一节 万有引力定律第三章万有引力定律第三章万有引力定律 及其应用及其应用学习目标学习目标: 知道万有引力适用范围,用它解决简单问题知道引力常数的大小和意义3了解开普勒行星运动规律12内容411、(多选）下列说法正确的是（ ）+2A、“日心说”是开普勒提出的 B、行星绕太阳运行是由于惯性C、太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 D、行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向CD2、(多选)对于质量分别为 M 和 m的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法中正确的是( ) +2AC 2MmFGrA公式中 G 是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B当两物体间的距离 r 越大，万有引力也越大。

2、CM和 m 所受引力大小总是相等的D两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力自主学习：阅读课本P46-49页，完成下列问题。3关于开普勒第三定律中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 +1B.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D 所有的行星围绕太阳运动的轨道是所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆椭圆，太阳处在所在椭圆的一个，太阳处在所在椭圆的一个焦点焦点上。上。 开普勒第一定律开普勒第一定律开普勒三定律：开普勒三定律：轨道定律轨道定律处理天体运动问题时，往往简化为圆轨道处理天体运动问题时

3、，往往简化为圆轨道对于每一个行星而言，太阳和行星的连线对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在在相等的时间内扫过相等的面积相等的时间内扫过相等的面积。若若t tAB= t tCD = t tEK ，则，则s sAB= s sCD = s sEK 开普勒第二定律：开普勒第二定律：SEKABCDEKSABSCD近日点近日点速率大速率大远日点远日点速率小速率小面积定律面积定律开普勒第三定律：开普勒第三定律： 所有所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。跟它的公转周期的二次方的比值都相等。即即R R3 3T T2 2= k= k半长轴，圆周运半

4、长轴，圆周运动中即为半径动中即为半径行星绕中心天体行星绕中心天体公转公转的周期的周期即有即有: R13/T12=R23/T22周期定律周期定律短轴长轴定律不仅适用于行星，定律也适用于其他天体的运动，定律不仅适用于行星，定律也适用于其他天体的运动，也适用于卫星。也适用于卫星。k 值是一个由被环绕的值是一个由被环绕的中心天体本身中心天体本身决定的常量决定的常量。开普勒定律的得出为牛顿发现开普勒定律的得出为牛顿发现万有引力定律万有引力定律打下了坚打下了坚实的基础实的基础3关于开普勒第三定律中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 +1B.不同星球的行星或卫星，k值

5、均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等D.以上说法均错为什么为什么这样运动？这样运动？万有引力的发现万有引力的发现2MmFGr1、M和和m表示两个物体的质量，表示两个物体的质量，r表示他们的距离表示他们的距离2、G为引力常数。为引力常数。G=6.671011 Nm2/kg2 G的物理意义的物理意义两质量各为两质量各为1kg的物体相距的物体相距1m时万有时万有引力的大小。引力的大小。万有引力定律万有引力定律3、适用条件：、适用条件： (1)质点间的相互作用质点间的相互作用 (2)质量分布均匀的球体，质量分布均匀的球体，r 为两个球心间距离为两个球心间距离 （3）两个物体间的距离远远大

6、于物体本身的大小时，）两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时， 可以近似的适用，可以近似的适用，r为两物体中点间的距离。为两物体中点间的距离。牛顿牛顿发现卡文迪许利用扭秤实验测出来的！卡文迪许利用扭秤实验测出来的！注意注意：当两个物体的当两个物体的距离距离 r r 无限小时无限小时，两个物体，两个物体不能不能看做质点，万有引力公式不适用看做质点，万有引力公式不适用2、(多选)对于质量分别为 M 和 m的两个物体间的万有引力的表达式2MmFGrA公式中 G 是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B当两物体间的距离 r 越大，万有引力也越大。CM和 m 所受引力大小总是相等的D两个物体间

7、的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力，下列说法中正确的是( ) +2交流讨论：交流讨论： +2 +2n 万有引力定律指出，任何物体间都存在在引力，为万有引力定律指出，任何物体间都存在在引力，为什么当两个人靠近时并没有吸引到一起？那请你估什么当两个人靠近时并没有吸引到一起？那请你估算你和同桌间的万有引力是多少。假设你和同桌的算你和同桌间的万有引力是多少。假设你和同桌的体重都是体重都是50kg50kg，距离约为，距离约为0.5m0.5m。分析：M=50kg, m=50kg ， r=0.5m-1122-750 50=6.67 10N0.56.67 10MmFGrN由于产生的万有引力很小，所以

8、当两个人靠近由于产生的万有引力很小，所以当两个人靠近时并没有吸引到一起时并没有吸引到一起几种引力的比较 资料卡资料卡对万有引力定律的理解 行星轨道都是椭圆，但与圆近似，故计算时可行星轨道都是椭圆，但与圆近似，故计算时可以认为是匀速圆周运动，太阳处在圆周轨道的圆以认为是匀速圆周运动，太阳处在圆周轨道的圆心处。其他天体运动也适用。心处。其他天体运动也适用。 性质：性质： (1)普遍性：普遍性：任意两个有质量的物体间都存在引力任意两个有质量的物体间都存在引力 (2)相互性相互性：两个物体间的引力是一对两个物体间的引力是一对作用力与反作用力作用力与反作用力(3)宏观性：宏观性：两个物体中至少要有一个天

9、体，计算才有意义两个物体中至少要有一个天体，计算才有意义 (4)特殊性：特殊性：引力大小只与两物体的质量和距离有关，引力大小只与两物体的质量和距离有关， 与其它物体无关与其它物体无关1 1、下列说法符合史实的是下列说法符合史实的是下、下列说法符合史实的是下列说法符合史实的是下列说法符合史实的是下列说法符合史实的是列说法符合史实的是下列说法符合史实的是( ) +1 A A牛顿发现了行星的运动规律牛顿发现了行星的运动规律 B B开普勒发现了万有引力定律开普勒发现了万有引力定律C C卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量D D牛顿发现了提出牛顿发现了提出

10、“日心说日心说”当堂训练当堂训练C 2、关于万有引力的说法正确的是（、关于万有引力的说法正确的是（ ） A、万有引力只有在天体与天体之间才存在、万有引力只有在天体与天体之间才存在 B、一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万、一个苹果由于其质量很小，所以它受到的万 +1有引力几乎可以忽略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、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、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在于地球表面附近3、把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，把太阳系各行星的运动近似看

11、作匀速圆周运动，依据开普勒第三定律比较各行星周期，则离太阳依据开普勒第三定律比较各行星周期，则离太阳越远的行星越远的行星() A周期越小周期越小 B周期越长周期越长 +1 C周期都一样周期都一样 D无法确定无法确定DB5引力常量很小，说明了引力常量很小，说明了 （ ） +1A万有引力很小万有引力很小 B万有引力很大万有引力很大C只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力万有引力D很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因很难察觉到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量不很大为它们的质量不很大DPage 18附加练习每个题目1分1、月球能绕

12、地球作圆周运动，提供其向心力的力是、月球能绕地球作圆周运动，提供其向心力的力是() A月球的重力B地球的重力C地球对月球的万有引力D月球对地球的万有引力CPage 192、把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，比较各、把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，比较各 行星周期，则离太阳越远的行星行星周期，则离太阳越远的行星() A周期越小周期越小 B周期越长周期越长 C周期都一样周期都一样 D无法确定无法确定3关于万有引力，下列说法中正确的是关于万有引力，下列说法中正确的是() A月球在太空中受到不同天体的万有引力，它们的矢量和月球在太空中受到不同天体的万有引力，它们的矢量和为零为零 B地

13、面上的物体之间与太空中各天体之间的引力常量地面上的物体之间与太空中各天体之间的引力常量G值不值不同同 C树上的苹果掉到地上，这说明地球吸引苹果的力大于苹果树上的苹果掉到地上，这说明地球吸引苹果的力大于苹果吸引地球的力吸引地球的力 D两质点间万有引力为两质点间万有引力为F，当它们间的距离增加一倍时，万，当它们间的距离增加一倍时，万有引力变为有引力变为F/4D B 5、地球质量大约是月球质量的 81 倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力相等时，飞行器距地心的距离与距月心的距离之比为()DA1 1B3 1C6 1D9 1解析：设月球中心离飞行器的距离为r1，月球的质量为m1

14、；地球中心离飞行器的距离为r2，地球的质量为m2，飞行器的质量为m ，则飞行器受到月球、地球的万有引力分别为F月 托托 勒勒 密密地地心心说说 地球是宇宙的中心地球是宇宙的中心, ,并且静止不并且静止不动动, ,一切行星围绕地球运动一切行星围绕地球运动行星的运动的认识：行星的运动的认识：日日心心说说 太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心, ,并且静止不动并且静止不动, ,一切行星都围绕太阳做圆周运动。一切行星都围绕太阳做圆周运动。哥白尼哥白尼行星的运动的认识：行星的运动的认识： “日心说日心说”所以能够战胜所以能够战胜“地心说地心说”是因为是因为好多好多“地心说地心说”不能解释的现象不能解释的现象

15、“日心说日心说”则能则能说明，就是说说明，就是说“日心说日心说”比比“地心说地心说”更科学、更科学、更接近事实。更接近事实。真理最终战胜了谬误：真理最终战胜了谬误：“日心说日心说”也并不是绝对正确的：也并不是绝对正确的： “日心说日心说”也并不是绝对正确的，因也并不是绝对正确的，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。“日心说日心说”，只是比，只是比“地心说地心说”更准确一更准确一些罢了。些罢了。如图所示，骑车人欲穿过宽度d=3m的壕沟AB，现已知两沟沿的高度差h=0.45m。求车速至少多大才能安全穿跃。（g取10m/s2）n如图所示，是马戏