内容正文:
2.万有引力定律
知识导图
核心素养
物理观念:太阳与行星间的引力、万有引力定律、引力常量
科学思维:(1)模型建构——把行星绕太阳运转简化为匀速圆周运动;
(2)类比法——天体运动与地面物体运动遵循相同的力学定律.
科学探究:“猜想、假设与验证”探究方法的应用
科学态度与责任:(1)了解和体会科学研究方法对人们认识自然规律的重要性.
(2)在实验探究合作中既能坚持观点,又能修正错误
知识点一 行星与太阳间的引力
阅读教材第49~50页“行星与太阳间的引力”部分.
1.太阳对行星的引力
(1)模型简化
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 运动的向心力.
匀速圆周
匀速圆周
(2)太阳对行星的引力推导
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(①行星做圆周运动需要的向心力F=m\f(v2,r),②周期T可以观测,则线速度v=\f(2πr,T),③开普勒第三定律:\f(r3,T2)=k))F=4π2keq \f(m,r2)F∝eq \f(m,r2)
F∝eq \f(m,r2)表明:太阳对不同行星的引力,与行星的质量成 ,与行星与太阳间距离的二次方成 .
正比
反比
2.行星与太阳的引力
力的作用是 的.太阳吸引行星,行星也同样吸引太阳,也就是说,在引力的存在与 上,行星和太阳的地位 ,因此,行星与太阳的引力也应与太阳的质量m太成正比,即F∝eq \f(m太m,r2),写成等式就是F=Geq \f(m太m,r2).
相互
性质
完全相当
知识点二 月—地检验
阅读教材第50~51页“月—地检验”部分.
1.目的:验证月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力.
2.检验:
(1)假设地球与月球间的 和太阳与行星间的作用力
是 种力,它们的表达式也应该满足F= .根据牛顿第二定律,月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月=eq \f(F,m月)=Geq \f(m地,r2)(式中m地是地球质量,r是地球中心与月球中心的距离).
作用力
同一
Geq \f(m月m地,r2)
(2)假设地球对苹果的吸引力也是 ,同理可知,苹果的自由落体加速度a苹=eq \f(F,m苹)=Geq \f(m地,R2)(式中m地