《物理》课件 4.2万有引力定律

4.2万有引力定律科学足迹活动探究原理阐释应用拓展是什么神秘的力量使遥远的星球不断改变运动方向而绕着太阳运动呢?

新课引入“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕它的一切星球”

——哥白尼行星的运动新课教学一、科学家们对行星运动原因的探索足迹小组讨论分析下列情形，你得到了什么？活动探究猜想:“天上”的力与“人间”的力是否属于同种性质的力？建立模型探究1:太阳对行星的引力F活动探究简化把行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，行星做匀速圆周运动时，受到一个指向圆心（太阳）的引力，正是这个力提供了匀速圆周运动所需的向心力。思考：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？建立模型探究1:太阳对行星的引力F活动探究思考：太阳对行星的引力提供向心力，那么这个力大小有什么样定量关系？

消去v

探究2:牛顿“月—地检验”活动探究牛顿的猜想这些力也许是同一种性质的力，并且都遵从与距离的平方成反比的规律。太阳对行星的引力地球对月球的引力地球对地面上苹果的引力“天上”的力“人间”的力是否同种性质？新课教学二、

万有引力定律定律内容01.自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的方向沿两物体的连线,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。G：是引力常量，其值为6.67×10-11N·m2/kg2新课教学第一个能称出地球质量的人

100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出G值的测量：卡文迪许扭秤实验新课教学二、

万有引力定律说明：（1）万有引力公式适应于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用。（2）r—质点间的距离（或球心距）（3）两个物体之间的万有引力是一对相互作用力（4）自然界的任何两物体之间都存在万有引力估算太阳和地球间的万有引力大小做一做万有引力的宏观性：万有引力在天体与天体间,天体与物体间比较显著。已知太阳的质量约为2.0×1030kg,地球的质量约为6.0×1024kg,太阳和地球之间的平均距离约为1.5×1011m,太阳和地球间的万有引力有多大?F=Gm1m2r2=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024（1.5×1011）2N=3.56×1022N=3.545×1022N

能够拉断直径为9000km

的钢柱我们人与人之间也应该存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？想一想万有引力的宏观性：在通常情况下，万有引力非常小，只有质量巨大的星球间或天体与附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义。估算两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力约有多大？F=Gm1m2r2=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024（1.5×1011）2N=3.56×1022N=6.67×10-7

N

一粒芝麻重的几千分之一新课教学三、万有引力定律在天文学上的应用天体质量的计算01.如何测得天体的质量？

物体在行星表面所受到的万有引力近似等于物体的重力基本思路：思考：如何测量月球的质量呢？方法一通过重力近似等于万有引力这一条件将天体视为圆周运动，万有引力充当向心力基本思路：方法二通过万有引力充当向心力这一条件Mrm

可见，只要测出行星的公转周期T以及它和太阳之间的距离r,就可以计算出太阳的质量。中心天体环绕天体只能计中心天体的质量不能计算环绕天体的质量新课教学三、万有引力定律在天文学上的应用预测未知天体02.天王星轨道的反常运动，亚当斯和勒维耶推算出海王星的存在，由加勒观测发现新课教学三、万有引力定律在天文学上的应用预言哈雷彗星回归03.例题1关于万有引力定律的正确说法是（）A.万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用B.m1与m2受到的引力大小总是相等的，方向相反,是一对平衡力C.m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关D.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大【参考答案】C例题22018年12月8日，我国发射的“嫦娥四号”探测器成功升空，并于2019年1月３日实现了人造探测器首次在月球背面软着陆。在探测器逐渐远离地球，飞向月球的过程中（）Ａ．地球对探测器的引力增大Ｂ．地球对探测器的引力减小Ｃ．月球对探测器的引力减小Ｄ．月球对探测器的引力不变【参考答案】