第六章第二、三节

1、第二节太阳与行星间的引力第二节太阳与行星间的引力第三节万有引力定律第三节万有引力定律第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天学习目标学习目标1.知道太阳与行星间存在引力作用及行星绕太阳知道太阳与行星间存在引力作用及行星绕太阳运动的向心力是由太阳对它的引力提供运动的向心力是由太阳对它的引力提供2.了解万有引力了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的内容，会用万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的内容，会用万有引力定律公式解决有关问题，注意公式的适用条件定律公式解决有关问题，注意公式的适用条件3.知道引知道引力常量的测定方法及其在物理学上的重要意义力常量的测定方法及其在物理学上的重要意义

2、第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天拓展延伸拓展延伸 (解疑难解疑难)太阳与行星间的引力关系的理解太阳与行星间的引力关系的理解1G是比例系数，与行星和太阳均没有关系是比例系数，与行星和太阳均没有关系2太阳与行星间的引力规律，也适用于行星与其卫星间的引太阳与行星间的引力规律，也适用于行星与其卫星间的引力力3该引力规律普遍适用于任何两个有质量的物体该引力规律普遍适用于任何两个有质量的物体4物体之间的相互引力沿两个物体连线的方向，指向施力物物体之间的相互引力沿两个物体连线的方向，指向施

3、力物体体栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天1.(1)太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力()(2)太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比阳间的距离成反比()(3)太阳对行星的引力公式是由实验得出的太阳对行星的引力公式是由实验得出的()(4)太阳对行星的引力公式是由开普勒行星运动定律和行星绕太阳对行星的引力公式是由开普勒行星运动定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的()栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六

4、章万有引力与航天二、月二、月地检验地检验(阅读教材阅读教材P39P40)1猜想：猜想：维持月球绕地球运动的力与使物体下落的力是同一维持月球绕地球运动的力与使物体下落的力是同一种力，遵从种力，遵从“_”的规律的规律3结论：结论：计算结果与预期符合得很好这表明：地面物体所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力遵从相同的规律平方反比平方反比栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天2.(1)地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一地面物体所受地球的引力与

5、月球所受地球的引力是同一种性质的力种性质的力()(2)地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关，即Gmg.()(3)月球所受地球的引力只与月球质量有关月球所受地球的引力只与月球质量有关()栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天三、万有引力定律三、万有引力定律(阅读教材阅读教材P40P41)1内容：内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在_，引力的大小与物体的质量，引力的大小与物体的质量m1和和m2的乘积成的乘积成_，与它们之间距离，与它们之间距离r的二次方成的二次方成_3引力常量

6、引力常量G：由英国物理学家卡文迪许测量得出，常取由英国物理学家卡文迪许测量得出，常取G_Nm2/kg2.它们的连线上它们的连线上正比正比反比反比6.671011栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天拓展延伸拓展延伸 (解疑难解疑难)1公式的适用条件公式的适用条件(1)严格地说，万有引力定律适用于计算质点间的相互作用，严格地说，万有引力定律适用于计算质点间的相互作用，当两个物体间的距离比物体本身大得多时，可用此公式计当两个物体间的距离比物体本身大得多时，可用此公式计算，算，r为两质点间的距离为两质点间的距离(2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用此定律来两个质量分布均匀

7、的球体间的相互作用，也可用此定律来计算，其中计算，其中r是两球心间的距离是两球心间的距离(3)一个均匀球体与球外一个质点之间的万有引力也可用此定一个均匀球体与球外一个质点之间的万有引力也可用此定律来计算，其中律来计算，其中r为球心到质点间的距离为球心到质点间的距离栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天2引力常量测定的意义引力常量测定的意义(1)卡文迪许通过改变质量和距离，证实了万有引力的存在及卡文迪许通过改变质量和距离，证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性万有引力定律的正确性(2)第一次测出了引力常量，使万有引力定律能进行定量计第一次测出了引力常量，使万有引力定律能进行

8、定量计算，显示出真正的实用价值算，显示出真正的实用价值栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天3对万有引力定律的理解对万有引力定律的理解四性四性内容内容普遍性普遍性相互性相互性宏观性宏观性特殊性特殊性万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任意两个有质量的物体之间都存在着这种相互宇宙间任意两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力吸引的力两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是满足大小相等、方向相反、作用在两个作用力，总是满足大小相等、方向相反、作用在两个

9、物体上物体上地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力比较可忽略不计，但在质量巨大的天体之间或天体与比较可忽略不计，但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，而与物体所在空间的性质无关，也与间的距离有关，而与物体所在空间的性质无关，也与周围是否存在其他物体无关周围是否存在其他物体无关栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天C栏目栏目导引导引第六章万有引力与航

10、天第六章万有引力与航天1万有引力定律只适用于两个质点间的作用，均匀球体可看万有引力定律只适用于两个质点间的作用，均匀球体可看成是质量全部集中在球心的一个质点，对于非均匀球体，可成是质量全部集中在球心的一个质点，对于非均匀球体，可采用割补法转化成均匀球体来计算采用割补法转化成均匀球体来计算2当物体不能看成质点时，可以把物体假想分割成无数个质当物体不能看成质点时，可以把物体假想分割成无数个质点，求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万点，求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力，然后求合力有引力，然后求合力(高中一般不涉及高中一般不涉及)万有引力大小的计算万有引力大小的计算栏

11、目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天 (自选例题，启迪思维自选例题，启迪思维)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引力为F，若两个半径是小铁球，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为起，则它们之间的万有引力为()A2FB4FC8F D16FD栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天2.一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球

12、质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力在该星球上所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小的大小的()A0.25倍倍 B0.5倍倍C2倍倍 D4倍倍C栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天万有引力与重力的关系万有引力与重力的关系栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏

13、目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天 (自选例题，启迪思维自选例题，启迪思维)1.假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是假如地球自转速度增大，下列说法中正确的是( )A放在赤道地面上物体的万有引力不变放在赤道地面上物体的万有引力不变B放在两极地面上物体的重力不变放在两极地面上物体的重力不变C放在赤道地面上物体的重力减小放在赤道地面上物体的重力减小D放在两极地面上物体的重力增大放在两极地面上物体的重力增大解析解析地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项选项A正确；在两极，物

14、体受到的万有引力等于其重力，正确；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其重力不变，选项则其重力不变，选项B正确，正确，D错误；而对放在赤道地面上错误；而对放在赤道地面上的物体，的物体，F万万G重重m2R，由于，由于增大，则增大，则G重重减小，选项减小，选项C正确正确ABC栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天D栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天答案答案1.92104 km栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导

15、引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天物体在其他行星上做匀速运动、匀变速直线运动、自由落体物体在其他行星上做匀速运动、匀变速直线运动、自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周运动等，与在地球上运动、竖直上抛运动、平抛运动、圆周运动等，与在地球上做这些运动性质相同且遵守相同的规律，仍可用牛顿力学知做这些运动性质相同且遵守相同的规律，仍可用牛顿力学知识解决不同之处是两处的重力加速度不同，在地球上识解决不同之处是两处的重力加速度不同，在地球上g是作是作为已知的，而在其他行星上为已知的，而在其他行星上g未知因此解决这类问题的关键未知因此解决这类问题的关键是求行星上的重力加速度是求行星上的重力加速

16、度g.物体在其他行星上的运动物体在其他行星上的运动栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天1.某星球的质量约为地球质量的某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一倍，半径约为地球半径的一半，若从地球表面高半，若从地球表面高h处平抛一物体，射程为处平抛一物体，射程为60 m，则在该星，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为()A10 m B15 mC90 m D360 m (自选例题，启迪思维自选例题，启迪思维)A栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引

17、力与航天第六章万有引力与航天2.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间间t，小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直，小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处小球落回原处(取地球表面重取地球表面重力加速度力加速度g10 m/s2，空气阻力不计，空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度求该星球表面附近的重力加速度g；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为已知该星球的半径与地球半径之比为R星星 R地地1 4，求，求该星球的质量与地球质量之比该星球的质量与地球质量之比M星星 M地地栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天答案答案(1)2 m/s2(2)180栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天答案答案(1)9.803 7 N(2)17倍倍栏目栏目导引导引第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天名师点评名