4.1 天地力的综合 万有引力定律—山东省济南外国语学校鲁科版高中物理必修二学案

物理新鲁科版必修二第4章导学案001 第1节 天地力的综合 万有引力定律 【学习目标】 1. 了解开普勒三定律的内容，能够运用开普勒三定律解决简单的行星问题； 2. 了解万有引力定律的内涵，会用万有引力定律公式解决有关问题。 3. 了解引力常量的测定方法 【学习重点】 理解万有引力定律的内容，会用万有引力定律解决有关问题。 【学习难点】 对开普勒行星运动定律的理解和应用及牛顿的月地检验 【自主学习】 通过课本的学习，结合网上查阅的资料充分认识到： 一、两种对立的学说 地心说：地球是宇宙的中心，它是静止不动 的，太阳、月亮及其他天体都绕地球做圆周运动。 日心说： 太阳是宇宙的中心，它是静止不动 的，地球和所有的行星都绕 太阳做圆周运动。 二、开普勒行星运动定律 开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是 椭圆，太阳处在 椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律（面积定律）：任何一个行星与太阳的连线在相等的时间里扫过相等的面积。 开普勒第三定律（周期定律）：所有行星轨道 半长轴的三次方跟其公转周期的二次方的比值都相等。用公式表达为：,k是一个与行星无关的量 由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆周运动处理，这样，开普勒三定律就可以这样表述： (1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心； (2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变，即行星做匀速圆周运动； (3)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即＝k. 三、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，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。 万有引力定律可以用以下公式来表示： F：引力 (N) ； G：万有引力常数 G=6．67×10-11N·m2/kg2 m1、m2：两球体的质量 (kg) ； r表示两质点间的距离，单位为m 2．万有引力定律的适用条件： 万有引力定律适用于计算质点间的引力，具体有以下三种情况： （1）两个物体间的距离远远大于物体本身大小，两物体可视为质点，例如：行星绕太阳的旋转 （2）两个均匀的球体间，其距离为两球心的距离 （3）一个均匀的球体与一个形状、大小均可忽略不计的物体即质点之间，其距离为质