教科版物理必修第二册精品课件 第三章万有引力定律 2.万有引力定律.ppt

2.万有引力定律第三章

内容索引010203自主预习新知导学合作探究释疑解惑课堂小结04随堂练习

课标定位素养阐释1.了解万有引力定律得出的过程和思路。2.理解万有引力定律内容、含义及适用条件。1.通过万有引力定律得出的过程和思路培养科学思维。2.通过万有引力定律内容、含义及适用条件的学习培养科学态度与责任。

自主预习新知导学

一、苹果落地引发的思考1.牛顿的思考苹果由于受到地球的吸引力而落向地面;月球不沿直线运动而是绕地球做圆周运动,表明月球受到方向指向地心的向心力作用。2.思考的结论(1)月球必定受到地球对它的引力作用。(2)苹果落地过程中苹果与月球在运动中受到的都是地球对它们的引力。(3)行星围绕太阳运动的向心力由太阳对行星的引力提供。

二、万有引力定律的建立月—地检验1.太阳与行星间的引力(1)模型简化:行星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。

(2)推导过程:①太阳对行星的引力

2.太阳和行星间的引力是相互的吗?如果是的话,谁对谁的引力更大一些呢?提示：是相互的,一样大(相互作用力的关系)。3.月—地检验:根据牛顿第二定律,物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的。4.月—地检验的目的是什么?提示：验证“天上”的力与“人间”的力是同一种性质的力。

5.万有引力定律(1)内容:任何两个物体之间都存在相互作用的引力,引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与这两个物体之间的距离的二次方成反比。(2)公式:,式中质量的单位用kg,距离的单位用m,力的单位用N,G为引力常量,是一个与物质种类无关的普适常量。(3)适用条件:①适用于相距很远的天体,这时可以将其看作质点。②适用于质量均匀分布的球体,这时r指球心间的距离。

三、引力常量1.英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验,较准确地测出了引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2。2.意义:应用万有引力定律能进行定量运算,利用万有引力定律可以计算出天体的质量,显示出其真正的实用价值。

1.判断下列说法的正误。(1)公式中G是比例系数,与太阳和行星都没关系。()(2)地球对月球的引力大于月球对地球的引力。()(3)根据万有引力公式可知,当两个物体的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大。()(4)引力常量是牛顿首先测出的。()√×××

2.下列说法中符合物理学发展史实的是()A.开普勒在牛顿定律的基础上,推导出了行星运动的定律B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的定律C.开普勒总结出了行星运动的规律,并且找出了行星按照这些规律运动的原因D.牛顿总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律,并测出了引力常量提示：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,但并未找出行星按照这些规律运动的原因,选项A、C错误,B正确;牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,选项D错误。故选B。B

AD

提示：万有引力定律适用于两质点间的相互作用,当两球体质量分布均匀时,可认为球体质量分布在球心,然后计算万有引力,故A、D项正确;当r→0时,两物体不能视为质点,万有引力定律不再适用,B项错误;大球M球心周围物体对小球m的引力合力为零,故C项错误。故选AD。

合作探究释疑解惑

知识点一万有引力定律的建立【问题引领】提示：是的。苹果由于受到地球的吸引力而落向地面,月球由于受到地球的引力绕地球做圆周运动,这两个引力是同种性质的力吗?

【归纳提升】1.太阳与行星间引力规律的推导(1)匀速圆周运动模型:由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近,行星的运动轨迹非常接近圆,所以将行星的运动看成匀速圆周运动。(2)质点模型:由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。

2.推导过程(1)太阳对行星的引力

(2)太阳与行星间的引力画龙点睛太阳与行星间的引力的特点:太阳与行星间引力的大小,与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比。太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向。

【典型例题】

答案：D解析：F和F大小相等、方向相反,是作用力和反作用力,太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力,故正确选项为D。

误区警示正确认识太阳与行星间的引力(1)太阳与行星间的引力大小与三个因素有关:太阳质量、行星质量、太阳与行星间的距离。太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向。(2)太阳与行星间的引力是相