2018年高中物理 第六章 萬(wàn)有引力與航天 6.3 萬(wàn)有引力定律課件 新人教版必修2.ppt

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1、3.萬(wàn)有引力定律,自我檢測(cè),自主閱讀,,自我檢測(cè),自主閱讀,二、萬(wàn)有引力定律 1.內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比、與它們之間距離r的二次方成反比。 3.萬(wàn)有引力定律中的“兩個(gè)物體間的距離”到底是指物體哪兩部分間的距離? 答案:當(dāng)物體可以看作質(zhì)點(diǎn),這個(gè)距離就是這兩個(gè)點(diǎn)之間的距離;如果是兩個(gè)球體,這個(gè)距離是兩個(gè)球心之間的距離。,,,,,,,自我檢測(cè),自主閱讀,三、引力常量 1.牛頓得出了萬(wàn)有引力定律之后,無(wú)法算出萬(wàn)有引力的大小,因?yàn)楫?dāng)時(shí)不知道引力常量G的值。 2.牛頓得出萬(wàn)有引力定律100多年后,英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)量

2、得出引力常量G的值,其數(shù)值通常取G=6.6710-11 Nm2/kg2。 3.引力常量的普適性成了萬(wàn)有引力定律正確性的最早證據(jù)。,,,,,自我檢測(cè),自主閱讀,1.正誤辨析 (1)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樵虑蚴芰ζ胶狻? ) 解析:月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樵虑蚴艿搅说厍虻娜f(wàn)有引力,地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供了月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。 答案: (2)萬(wàn)有引力不僅存在于天體之間,也存在于普通物體之間。( ) 答案:√ (3)引力常量是牛頓首先測(cè)出的。( ) 解析:引力常量是由英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許測(cè)量得出的。 答案: (4)萬(wàn)有引力定律中兩物體間的距離是兩物體重心間的距離。( ) 解析:萬(wàn)有引

3、力定律適用于兩質(zhì)點(diǎn)間,并不是重心間的距離。 答案:,自我檢測(cè),自主閱讀,2.如何通過(guò)天文觀測(cè)計(jì)算月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的向心加速度呢? 答案:通過(guò)天文觀測(cè)我們可以獲得月球與地球之間的距離以及月球的公轉(zhuǎn)周期,所以我們可以利用 計(jì)算月球繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度。 3.萬(wàn)有引力定律告訴我們,任何兩個(gè)物體都存在相互作用,但為什么通常的兩個(gè)物體間感受不到萬(wàn)有引力?兩個(gè)質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)相距1 m時(shí),它們間萬(wàn)有引力是多大? 答案:萬(wàn)有引力太小;6.6710-11 N。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,問(wèn)題導(dǎo)引 如圖甲所示,兩個(gè)挨得很近的人之間的萬(wàn)有引力是不是很大呢?如圖乙所示,設(shè)想將一個(gè)小球放到地球的中心,小球受到

4、的萬(wàn)有引力又是多少呢? 要點(diǎn)提示兩個(gè)挨得很近的人,不能看作質(zhì)點(diǎn),不能根據(jù)萬(wàn)有引力定律求他們間的萬(wàn)有引力。小球放到地球的中心,萬(wàn)有引力定律已不適用。地球的各部分對(duì)小球的吸引力是對(duì)稱的,小球受的萬(wàn)有引力是零。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)歸納 (1)萬(wàn)有引力定律的公式適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)間的相互作用,當(dāng)兩個(gè)物體間的距離比物體本身大得多時(shí),可用此公式近似計(jì)算兩物體間的萬(wàn)有引力。 (2)質(zhì)量分布均勻的球體間的相互作用,可用此公式計(jì)算,式中r是兩個(gè)球體球心間的距離。 (3)一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力也可用此公式計(jì)算,式中的r是球體球心到質(zhì)點(diǎn)的距離。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,2.萬(wàn)有引力的四個(gè)特性,知識(shí)點(diǎn)一

5、,知識(shí)點(diǎn)二,畫(huà)龍點(diǎn)睛 任何有質(zhì)量的物體間都存在萬(wàn)有引力,一般情況下,質(zhì)量較小的物體之間萬(wàn)有引力忽略不計(jì),只考慮天體間或天體對(duì)放入其中的物體的萬(wàn)有引力。,典例剖析 【例1】 兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起,它們之間的萬(wàn)有引力為F。若將兩個(gè)用同種材料制成的半徑是小鐵球2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起,則兩大鐵球之間的萬(wàn)有引力為( ) A.2F B.4F C.8F D.16F 答案:D,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,規(guī)律方法 對(duì)萬(wàn)有引力及萬(wàn)有引力定律表達(dá)式的理解 (1)萬(wàn)有引力與距離的二次方成反比,而引力常量又極小,故物體間的萬(wàn)有引力一般是極小的,受力分析時(shí)可忽略。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,答

6、案:C,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,問(wèn)題導(dǎo)引,要點(diǎn)提示(1)根據(jù)萬(wàn)有引力定律 可知,人在地球的不同位置,受到的萬(wàn)有引力大小一樣。(2)重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力,由于人隨地球轉(zhuǎn)動(dòng),還需要向心力,在地球的不同位置,向心力不同,所以人在地球的不同位置,受的重力大小不一樣。,如圖所示,人站在地球(地球被視為規(guī)則的球體)的不同位置,比如赤道、兩極或者其他位置,請(qǐng)思考: (1)人在地球的不同位置,受到的萬(wàn)有引力大小一樣嗎? (2)人在地球的不同位置,受到的重力大小一樣嗎?,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)歸納 1.重力為地球引力的分力 如圖所示,設(shè)地球的質(zhì)量為M,半徑為R,A處物體的質(zhì)量為m,則物體受到地球的吸引

7、力為F,方向指向地心O,由萬(wàn)有引力公式得 圖中F1為物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,F2就是物體的重力mg,故一般情況,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,點(diǎn)撥地球表面的重力加速度和在離地心距離為4R處的重力加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力產(chǎn)生,在不考慮天體自轉(zhuǎn)的情況下,物體在某一位置所受萬(wàn)有引力跟其重力相等。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,答案:D,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,變式訓(xùn)練2火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的 ,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為( ) A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g 答案:B,1,2,3,4,1.(多選)關(guān)于萬(wàn)有引力和萬(wàn)有引力定律的理解正確的是( ) A.不能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力 D.引力常量大小首先是牛頓測(cè)出來(lái)的,等于6.6710-11 Nm2/kg2 答案:BC,1,2,3,4,2.兩個(gè)質(zhì)量相等的均勻球體,兩球心距離為r,它們之間的萬(wàn)有引力為F,若它們的質(zhì)量都加倍,兩球心之間的距離也加倍,它們之間的吸引力為( ) A.4F B.F 答案:B,1,2,3,4,答案:C,1,2,3,4,4.甲、乙兩星球的平均密度相等,半徑之比是R甲∶R乙=4∶1,則同一物體在這兩個(gè)星球表面受到的重力之比是 ( ) A.1∶1 B.4∶1 C.1∶16 D.1∶64 答案:B,