2019-2020学年新教材人教版高中物理必修二（课件+检测）：第七章 2 (2份打包)

2．万有引力定律 1．能利用开普勒定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星之间的引力表达式。 2．了解月一地检验，了解万有引力定律得出的过程和思路。 3．理解万有引力定律的内容、含义及适用条件，了解引力常量。 4．认识万有引力定律的普遍性，能应用万有引力定律解决实际问题。 1.行星与太阳间的引力 (1)模型简化：行星以太阳为圆心做匀速圆周运动的向心力。 匀速圆周运动。太阳对行星的引力，就等于行星做 (2)行星与太阳间的引力规律 [来源:学科网] 2．月—地检验 (1)猜想：维持月球绕地球运动的力，以及使得苹果下落的力与使地球绕太阳运动的力是同一种力，设m地是地球的质量，m月是月球的质量，m苹是苹果的质量，r是地球中心与月球中心的距离，R是地球中心与苹果间的距离，则它们的表达式应该满足F地月＝。 ，F地苹＝GG (2)推理：已知r约为R的60倍，根据牛顿第二定律，月球运动的向心加速度大约是自由落体加速度的。 (3)结论：地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同(填“相同”或“不同”)的规律。 3．万有引力定律 (1)内容：自然界中任何两个物体都相互二次方成反比。 乘积成正比、与它们之间距离r的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的吸引，引力的方向在它们的 (2)公式：F＝引力常量，适用于任何两个物体。 ，G叫作G 4．引力常量：G的大小为6.67×10－11 卡文迪什在实验室里首先测出的。引力常量的普适性是万有引力正确性的有力证据。 N·m2/kg2，它是由英国物理学家 判一判 (1)行星绕太阳的运动不需要力的作用。(　　) (2)匀速圆周运动的规律同样适用于行星运动。(　　) (3)太阳与行星间作用力的公式F＝G也适用于行星与它的卫星之间。(　　) 提示：(1)×　行星绕太阳的运动可看做匀速圆周运动，和其他做匀速圆周运动的物体一样需要向心力。 (2)√　匀速圆周运动的规律同样适用行星所做的匀速圆周运动。 (3)√　卫星绕行星的运动同样满足Fn＝m也适用于行星与它的卫星之间。和开普勒第三定律，所以公式F＝G 课堂任务　行星与太阳间的引力 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：行星绕太阳运动的轨道为椭圆，为什么可以作如图甲所示的简化？简化处理后有什么结果？ 提示：因为行星轨道的半长轴和半短轴大小差不多，中学里就把行星的椭圆运动简化为圆周运动处理。进行处理后，半长轴就变成了半径。[来源:学*科*网Z*X*X*K] 活动2：分析图乙所示行星的运动，有什么感想？ 提示：行星做圆周运动需要向心力，行星与太阳间有相互作用力，太阳对行星的引力提供行星运动的向心力。 活动3：向心力与哪些因素有关？行星需要的向心力与它的质量有关吗？也与太阳的质量有关吗？ 提示：由F＝m或F＝mω2r可知，向心力与做圆周运动物体的质量、线速度、角速度、周期、轨道半径等有关系。行星既然做圆周运动，它的向心力也应该与这些因素有关系，自然跟它的质量有关。行星的向心力是太阳对行星的引力，它与行星对太阳的引力是一对相互作用力，这个引力既然与行星的质量有关，也应该与太阳的质量有关。 活动4：讨论、交流、展示，得出结论。 1．两个理想化模型 (1)将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动。 (2)由于天体间的距离很远，将天体看成质点，即质量集中在球心上。 2．推导过程 (1)太阳对行星的引力 (2)太阳与行星间的引力 3．行星与太阳间的引力的特点 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。 4．公式F＝G的适用范围 我们在已有的观测结果(开普勒行星运动定律)和理论引导(牛顿运动定律)下进行推测和分析，所得出的结论只适用于行星与太阳之间的力。 例1　两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，如果它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为(　　) A．1∶1 B．m1r1∶m2r2 C．m1r2∶m2r1 D．r∶r (1)行星与太阳间的引力公式是什么？ 提示：F＝G。 (2)如何求解行星的向心加速度？ 提示：行星只受到太阳对它的引力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可知，其向心加速度为a＝。 [规范解答]　由太阳与行星之间引力的关系可知，两个行星受到的引力都可以表示为F＝G，所以向心加速度之比为轨道半径平方的反比，D正确。 ＝。由于只受引力，即引力提供向心力，由牛顿第二定律可得a＝ [完美答案]　D ，其中M、m、r分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星间的距离，下列说法正确的是(　　) ，行星对太阳的引力F′∝　(多选)根据开普勒关于行星运动的规律、圆周运动的知识和牛顿第三定律可知，太阳对行星的引力F∝ A．