7.2 万有引力定律（基础）导学案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七单元第2节万有引力定律基础万有引力定律1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小跟这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2．表达式：F=G引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，r为两物体间的距离引力常量的测量（1）实验原理：力矩平衡，即引力矩=扭转力矩（2）巧妙处：两次放大及等效的思想：扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度（微小形变）通过光标的移动来反映（二次放大），从而确定物体间的万有引力。（3）测定引力常量的意义A．证明了万有引力的存在B．开创了测量弱力的新时代C．使得万有引力定律有了真正的实用价值（4）G值为6.67×10-11Nm2/kg2物理含义：两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11N3．适用条件：（1）万有引力定律只适用于质点间的相互作用当r趋近于0时，F无穷大；结论错❌（2）适用于一个质量分布均匀的球体与球外一个质点的万有引力（3）两个质量分布均匀的球体间的相互作用（4）两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似适用。4．万有引力的特点：a．普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之间的相互吸引力。b．相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力。它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上c．宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与天体附近的物体间，它的作用才有实际的物理意义。d．特殊性：通万有引力的大小只与它们的质量有关，与它们间的距离有关，与其他的因素均无关。不管它们之间是否还有其他作用力。5．万有引力与重力的区别：重力是万有引力的一个分力（1）赤道上：F物体受万有引力和地面对物体的支持力作用，其合力充当向心力，支持力等于物体重力的大小，ω为地球自转角速度（2） 两极上：只有在两极时，重力等于万有引力，在其他位置时重力小于万有引力（3）任意位置上：mg=GMmR2θ增大，g增大，重力增大【例1】地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有（） A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处 B．赤道处的角速度比南纬30°大 C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大 D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力1．重力是由万有引力产生的，以下说法中正确的是（） A．同一物体在地球上任何地方其重力都一样 B．物体从地球表面移到空中，其重力变大 C．同一物体在赤道上的重力比在两极处小些 D．绕地球做圆周运动的飞船中的物体处于失重状态，不受地球的引力2．关于引力常量G，下列说法正确的是（） A．在国际单位制中，G在数值上等于两个质量都为1kg的质点相距1m时的相互作用力 B．牛顿发现万有引力的定律时，给出了引力常量的值 C．引力常量G的测定，证明了万有引力的存在 D．G是一个没有单位的比例常数，它的数值是人为规定的3．物理学领域中具有普适性的一些常量，对物理学的发展有很大作用，引力常量G就是其中之一。1798年，卡文迪许首次利用如图所示的装置，比较精确地测量出了引力常量。下列说法错误的是（） A．引力常量不易测量的一个重要原因就是地面上普通物体间的引力太微小 B．月球上的引力常量等于地球上的引力常量 C．这个实验装置巧妙地利用放大原理，提高了测量精度 D．引力常量G的大小与两物体质量的乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比4．下列关于万有引力定律的说法正确的是（） A．万有引力定律是卡文迪许发现的 B．万有引力定律适用于自然界中的任何两个物体之间 C．万有引力定律公式F=Gm D．万有引力定律公式表明当r等于零时，万有引力为无穷大5．关于引力常量G，下列说法中正确的是（） A．G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值，可用万有引力定律进行定量计算 B．引力常量G的大小与两物体质量乘积成反比，与两物体间距离的平方成正比 C．引力常量G的物理意义是，两个质量都是10kg的物体相距1m时相互吸引力为6.67×10﹣11N D．引力常量G是不变的，其值大小与单位制的选择无关6．以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是（） A．开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等 B．太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力 C．牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间 D．卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值7．假如地球自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是（） A．放在赤道地面上的物体万有引力不变 B．放在两极地面上的物体的重力不变 C．放在赤道地面上的物体的重力减小 D．放在两极地面上的物体的重力增加8．万有引力理论的成就（或意义）不包括（） A．测量引力常量 B．“称量”地球质量 C．发现未知天体 D．实现“天地”统一9．下面说法中正确的是（） A．速度变化的运动必定是曲线运动 B．做匀速圆周运动的物体在运动过程中，线速度是不发生变化的 C．平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变 D．万有引