高中物理必修二72万有引力定律(解析版) .pdfVIP

7.2万有引力定律

【学习目标】

1.了解万有引力定律得出的思维过程，知道地球上物体下落与天体运动的统一性.

.2.理解万有引力定律的含义，知道万有引力定律的适用范围和适用条件，会用万有引力定律解决相关

引力计算问题.

3.了解引力常量G.

【知识要点】

一、万有引力定律

mm

1．万有引力定律的表达式：F＝G12.

r2

2．万有引力的特性

(1)普遍性：万有引力存在于宇宙中任何两个有质量的物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)．

(2)相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律．

(3)宏观性：天体间万有引力很大，它是支配天体运动的原因．地面物体间、微观粒子间的万有引力

很小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计．

3．万有引力公式的适用条件

(1)两个质点间．

(2)两个质量分布均匀的球体间，其中r为两个球心间的距离．

(3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间，r为球心到质点的距离．

－1122

4．引力常量G＝6.67×10N·m/kg

(1)物理意义：引力常量在数值上等于两个质量都是1kg的质点相距1m时的相互吸引力．

(2)引力常量测定的意义

卡文迪许利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，得到了G的数值及验证了万有引力定律的正确

性．引力常量的确定使万有引力定律能够进行定量的计算，显示出真正的实用价值．

二、万有引力和重力的关系

1．万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

Mm

体受到地球的吸引力为F，方向指向地心O，由万有引力公式得F＝G.引力F可分解为F1、F2两

r2

个分力，其中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力F向，F2就是物体的重力mg.

GMm

2．近似关系：如果忽略地球自转，则万有引力和重力的关系：mg＝，g为地球表面的重力加速

R2

度．

Mm

3．重力与高度的关系：若距离地面的高度为h，则mg′＝G(R为地球半径，g′为离地面h高

R＋h2

度处的重力加速度)．所以距地面越高，物体的重力加速度越小，则物体所受的重力也越小．

【题型分类】

题型一、对万有引力定律的理解

mm

12

1mmFG

例对于质量为1和质量为2的两个物体间的万有引力的表达式＝r2，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

Br

．当两物体间的距离趋于零时，万有引力趋于无穷大

C．m和m所受引力大小总是相等的，而与m、m是否相等无关

1212

D．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

解析引力常