人教版高中物理教材《万有引力定律》公开课课件

万有引力定律学习目标：1.知道太阳与行星间存在引力。这个引力提供了行星做圆周运动的向心力2.能利用开普勒定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星之间的引力表达式3.理解万有引力定律内容、含义及适用条件4.认识万有引力定律的普遍性，能应用万有引力定律解决实际问题5.理解万有引力和重力的关系1．猜想推论

行星围绕太阳的运动是太阳的引力作用造成的，引力大小与行星到太阳的距离r有关。把行星的运动近似看成：以太阳为圆心做匀速圆周运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力有

1．猜想推论

结合开普勒第三定律

根据牛顿第三定律，可知太阳和行星之间的引力是一对作用力和反作用力。行星对太阳的引力

2．万有引力定律

内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比

表达式：F＝G求两个物体的引力都用这同一表达式，所以两物体间的万有引力是一对作用力和反作用力。

引力常量G：由英国物理学家卡文迪什测量得出，常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2

随堂练习一

1判断(1)公式F＝G中G是比例系数，与太阳、行星都没关系 ()(2)月球绕地球做圆周运动的向心力是由地球对它的引力产生的 ()(3)由于太阳质量大于行星质量，故太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力()1√2√3×随堂练习一

2．两个质量均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为1×10－8N，若它们的质量、距离都增加为原来的两倍，则它们之间的万有引力为()A．4×10－8N B．1×10－8NC．2×10－8N D．8×10－8N【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐随堂练习一

3.（多选)关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是()A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在从近日点向远日点运动时所受引力变小C．由由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比D．行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐产生使物体压地面的效果【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐如图所示，设地球的质量为M，半径为R，A处物体的质量为m，则物体受到地球的吸引力为F，方向指向地心O，则由万有引力公式得F＝Gg深=，因质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。把行星的运动近似看成：以太阳为圆心做匀速圆周运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力特别注意的是：距离星球表面深h米处的引力不是如图所示，设地球的质量为M，半径为R，A处物体的质量为m，则物体受到地球的吸引力为F，方向指向地心O，则由万有引力公式得F＝G由知，两物体间距离r减小时(没有无限靠近)，它们之间的引力增大同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()引力常量G是由卡文迪什首先精确测出的，D错【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐(1)星球表面的重力约等于星球的万有引力，即【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比（3）综上，在星球质量恒定的情况下：由和，得F∶F′＝m∶M重力加速度与高度的关系【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐只有能看作质点的两物体间的引力才能用计算A．4×10－8N B．1×10－8N【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐引力常量G是由卡文迪什首先精确测出的，D错C．由由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M和m的乘积成反比【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐3.适用条件

(1)万有引力定律的公式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，可用此公式近似计算两物体间的万有引力(2)质量分布均匀的球体间的相互作用，可用此公式计算，式中r是两个球体球心间的距离【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐3.适用条件

两个物体距离趋于0时，万有引力不是趋于无穷大的。因此时物体不能再看成质点。表达式不适用。

注意：两个条件不是对立的，（2）中，质量分布均匀的球体，虽不能看成质点，但放在一起，也有球心到球心的距离，所以适用。若继续靠近，将受到挤压，将不再是质量分布均匀的球体。【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐4.万有引力的四个特性

特性内容普遍性万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力相互性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，作用在两个物体上宏观性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其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用特殊性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，而与它们所在空间的性质无关，也与周围是否存在其他物体无关【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐随堂练习二

1．(多选)对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是()A．公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B．当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1和m2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【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐随堂练习二

AC引力常量G是由英国物理学家卡文迪什通过实验第一次测定出来的，所以选项A正确；两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C正确，D错误；公式适用于两质点间的相互作用，当两物体相距很近时，两物体不能看成质点，所以选项B错误【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐随堂练习二

2.(多选)根据开普勒行星运动定律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力，行星对太阳的引力，其中M、m、r分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星间的距离，下列说法正确的是()A.由和，得F∶F′＝m∶MB.F和F′大小相等，是作用力与反作用力C.F和F′大小相等，是同一个力D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐随堂练习二

BD解析由于力的作用是相互的，则F′和F大小相等、方向相反，是作用力与反作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案为B、D【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐随堂练习二

3.关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力B.只有能看作质点的两物体间的引力才能用计算C.由知，两物体间距离r减小时(没有无限靠近)，它们之间的引力增大D.引力常量的大小是牛顿首先测出来的，且约等于6.67×10－11N·m2/kg2【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐随堂练习二

3C解析任何两物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A错；两个质量分布均匀的球体间的万有引力也能用来计算，B错；物体间的万有引力与它们之间距离r的二次方成反比，故r减小，它们之间的引力增大，C对；引力常量G是由卡文迪什首先精确测出的，D错【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐5.万有引力和重力的关系

如图所示，设地球的质量为M，半径为R，A处物体的质量为m，则物体受到地球的吸引力为F，方向指向地心O，则由万有引力公式得F＝G

万有引力有两个分力：除南北两极外，一个分力F1提供物体随地球自转的向心力，方向垂直于地轴；另一个分力F2是重力，产生使物体压地面的效果【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐【名校课堂】获奖PPT-［人教版］高中物理教材《万有引力定律》PPT课件分析（最新版本）推荐5.万有引力和重力的关系

综上：地面上物体的重力随纬度的升高而变大

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