§7.2 万有引力定律-2021-2022学年高一物理同步备课精选课件（人教版2019必修第二册)

§7.2 万有引力定律 知识回顾　开普勒三大定律 1、（轨道定律）：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 2、（面积定律）：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 解决了行星怎样运动的问题 观察测量 为什么这样运动? 动力学解释 3、（周期定律）：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等。 行星的运动 问题: 行星“为什么这样运动” 多数人 伽利略 开普勒 笛卡儿 胡克、哈雷 牛顿 圆周运动最完美，天体神圣和永恒 一切物体都有合并的趋势。 来自太阳的类似于磁力的作用。 宇宙有一种特殊的物质－“以太”作用于行星。 有太阳引力，且在圆周运动时，大小和行星到太阳距离的二次方成反比。 站在巨人的肩膀上，凭借超凡的数学能力。 1、由于太阳和行星间的距离远大于太阳或行星的直径，因此可将太阳和行星看成两质点。 2、行星环绕太阳运动的轨道是椭圆，但椭圆轨道的离心率很接近于1，因此可将它理想化成一个圆轨道。 3、太阳处于圆心，而行星围绕太阳做匀速圆周运动。其向心力由太阳对行星的引力提供。 牛顿得出引力规律的过程 1、求行星绕太阳做圆周运动的向心力 2、求行星对太阳的引力 ｝ 月亮绕地球运行 苹果落地 【讨论】根据下列是当时可以测量的数据，如何证明月亮受力满足“平方反比”的关系？ 地表重力加速度： g = 9.8m/s2 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 = 3 .84×108m ≈ 60R ？ 计算验证： 牛顿的月地检验: 计算结果： 结论： 地球对地面物体的引力与天体间的引力， 本质上是同一性质的力，遵循同一规律 天体间的引力是由天体的质量决定的，它和苹果落地的力是否相同呢？ 万有引力定律 3、适用条件： 可以看成质点的物体或质量分布均匀球体 1、内容：宇宙间一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。 万有引力常量： 2、公式: r 为两个质点或球心之间的距离 普遍性： 相互性： 宏观性： 特殊性： 任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种吸引力。 两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，它们等大反向，分别作用于两个物体上。 对质量巨大的天体间才现实的意义； 分析地球表面物体受力时不需考虑。 两个物体间的万有引力只与它们本身质量有关； 与它们间的距离有关。 对万有引力的理解： 1、内容： 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，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。 3、G为引力常量 2、表达式： 质点 质点间的距离 均匀球体 球心间的距离 万有引力定律 如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为（ ） A、 B、 C、 D、 D 例题分析 三、引力常量的测量——扭秤实验 卡文迪什 卡文迪什实验室 1.实验原理： 科学方法——放大法 三、引力常量的测量——扭秤实验 2.实验数据 （1）G值为6.67×10-11 Nm2/kg2 三、引力常量的测量——扭秤实验 3.卡文迪什扭称实验的意义 （1）证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代； （2）开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广； （2）G值的物理含义： 两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间万有引力为6.67×10-11 N 正误辨析： (1)行星绕太阳运动的向心力来自太阳对行星的引力。(　　) 答案:√ (2)把行星绕太阳的运动看作匀速圆周运动时,匀速圆周运动的规律同样适用于行星运动。(　　) 答案:√ (3)太阳与行星间作用力的公式F=GMmr2也适用于行星与它的卫星之间。(　　) 答案:√ (4)两个普通物体间感受不到万有引力,这说明万有引力只存在于天体之间。(　　) 解析:任何两个物体间都存在着万有引力。 答案:× (5)引力常量是牛顿首先测出的。(　　) 解析:引力常量是由英国物理学家卡文迪什测量得出的。 答案:× 1.对于万有引力定律的表述式，下列说法中正确的是( ) A、公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B、当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 C、m