2025春《三维设计 物理 必修 第二册 (配粤教版)》配套课件第二节 认识万有引力定律.pptx

物理观念;一、行星绕日运动的探索万有引力定律的发现

?1．填一填

(1)行星绕太阳运动的原因猜想：太阳对行星的。

(2)模型建立：

行星以太阳为圆心做运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力。

;正比;2．判一判

(1)行星与太阳间的引力大小相等，方向相反。 ()

(2)太阳对行星的引力与行星的质量成正比。 ()

(3)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。()

(4)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。 ()

;3．想一想

如图，行星绕太阳的运动近似为匀速圆周运动。思考以下问题：

(1)太阳对行星的万有引力的效果是什么？

提示：提供行星做匀速圆周运动的向心力。

(2)太阳的质量远远大于行星的质量，太阳对行星的引力F和行星对太阳的引力F′是否相等？

提示：根据牛顿第三定律可知F＝F′。

?

;牛顿;×;3．选一选

现欲发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受地球的引力。如图所示图像中正确的是 ()

;探究(一)对万有引力定律的理解

[问题驱动]

如图所示，图甲为两个靠近的人，图乙为行星围着太阳运行，他们都是有质量的。

(1)任意两个物体之间都存在引力吗？

提示：任意两个有质量的物体间都存在着引力。

;(2)为什么通常两个人之间感受不到引力？而太阳对行星(或地球对月球、人造卫星)的引力可以使行星(或月球、人造卫星)围绕太阳(地球)运转？

提示：由于引力常量G的数值很小，人的质量很小，故两个人之间的引力很小，一般感受不到；但天体质量很大，天体间的引力很大，对天体的运动起决定作用。

;[重难释解]

1．万有引力的四个特性

;(1)适用条件：适用于计算两个质点间的万有引力。

(2)引力常量G的理解：

①数值：G＝6.67×10－11N·m2/kg2。

②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。

③G的测定：由英国科学家卡文迪许在实验室里首先通过扭秤装置测出的。

④测定G的意义：证实了万有引力的存在及万有引??定律的正确性。

;(3)距离r的理解：r是两个质点间的距离。

①对于两个质量均匀分布的球体，r应是两球心间的距离。

②对于一个均匀球体与球外一个质点，r应是球体球心到质点的距离。

③对于两个物体间的距离比物体本身大得多时，物体可以看成质点，r应是两个物体间的距离。

;2024年6月2日，我国嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功着陆在月球背面预选着陆区。在嫦娥六号着陆器和上升器组合体“奔向”月球的过程中，用h表示嫦娥六号着陆器和上升器组合体与月球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是()

;答案：A;3．从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了

由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半

径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球

车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为 ()

A．9∶1B．9∶2C．36∶1D．72∶1

;探究(二)万有引力与重力的关系

[问题驱动]

某个人做环球旅行，假如可能到达地球的任何地点，如果地球看成标准的球体，那么该人分别位于赤道上某点、北半球的某点、南半球的某点、北极点、南极点等不同地点。

(1)该人在各地点所受的万有引力有什么关系？

提示：在各地点所受的万有引力大小相等，方向沿对应的地球半径指向地心。

;(2)该人在各地点所受的重力与万有引力有什么关系？

提示：由于地球自转的影响：

①赤道上某点：G＝F万－F向，方向指向地心；

②北极点、南极点：G＝F万，方向指向地心；

③南半球、北半球的某点：G为F万的一个分力，方向不指向地心。

;假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的密度为 ()

;[素养训练]

1．将物体由赤道向两极移动，则 ()

A．它的重力减小 B．它随地球转动的向心力增大

C．它随地球转动的向心力减小 D．向心力方向、重力的方向都指向地心

解析：地球表面上所有物体所受地球的万有引力，按其作用效果分为重力和向心力，向心力使物体得以随地球一起绕地轴自转，所以说重力是地球对物体的万有引力的一个分