3.3 万有引力定律的应用 高一年级下册学期物理粤教版（2025）必修第二册（14张PPT）（含音频+视频）.pptxVIP

万有引力定律的应用

万有引力定律

内容：

自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比.

公式：

F=

式中：m1和m2为两物体的质量

r为两物体间的距离

G引力常数为6.67×10-11N·m2/kg2

中心天体M

转动天体m

明确各个物理量

轨道半径r

中心天体

半径R

高度h

r=R+h

已经地球质量为M，半径为R，月球质量为m，半径为r，地月间距离为d，求月球受到的万有引力

地球的形状

我们：是这样的！

牛顿：是这样的！

台长：是这样的！

重力、万有引力和向心力之间的关系

F

G

F向

F万

G

F万

G

F向

r

两极:

赤道:

重力和向心力是万有引力的两个分力

（1）静止在地面上的物体，若考虑地球自转的影响

（2）静止在地面上的物体，若不考虑地球自转的影响

小结：在考虑自转时，重力是万有引力的一个分力，如果不考虑自转，重力与万有引力相等。

F拉

F拉

F拉

物体从高处下落，重力加速度会变大。但在地表附近，高度的变化相当于地球半径而言，可以忽略，所以，在地表，我们认为g是一个常量。

预测未知天体

发现未知天体

预见并发现未知行星,是万有引力理论威力和价值的最生动例证.

在1781年发现的第七个行星—天王星的运动轨道，总是同根据万有引力定律计算出来的有一定偏离.当时有人预测，肯定在其轨道外还有一颗未发现的新星,这就是后来发现的第八大行星—海王星.

海王星的实际轨道由英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维耶根据天王星的观测资料各自独立地利用万有引力定律计算出来的.

“环绕”法算中心天体的质量

已知:地球半径：R=6400×103m

月亮周期：T=27.3天≈2.36×106s

月亮轨道半径:r≈60R，

M=6.0×1024kg

“表面”法算天体的质量

若不考虑地球自转的影响，地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力，即

由此解得地球质量

课堂练习

1、地面上的人随地球一起转而不被甩出，是因为地球自转得不快。如果地球自转的速度变大，求（1）地球自转角速度ω为多少时，赤道上的人将被甩出去。已知地球半径为R，质量为M。

（2）地球自转角速度继续增大，北纬30°的人会被甩出去吗？人会怎么运动？

(1)对人，被甩出前瞬间随地球做圆周运动，地面对人的支持力为零。

（2）当F万指向地轴的分量不足以提供所需的向心力，人会离开地面，但F万的另一个分力会使人落向低纬度地区。所以，自转越快的星球，赤道越隆起。

小结：新情景，旧知识

天体表面: