第2节 万有引力定律-2022-2023学年高一物理轻松备课课件（人教版2019必修第二册）

第2节 万有引力定律 思考：行星为什么会绕着太阳旋转 第2节 万有引力定律 伽利略 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比。 2.开普勒: 3.笛卡尔: 笛卡尔 胡克 1.伽利略: 一、科学的足迹 一切物体都有合并的趋势。 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。 4.胡 克: 行星的运动是太阳吸引的缘故，若轨道为圆，则力的大小与到太阳距离的平方成反比。 第2节 万有引力定律 开普勒 5.牛 顿: 在轨道是椭圆的情况下证明力的大小与太阳距离的平方成反比，并提出万有引力定律。 2.开普勒: 3.笛卡尔: 1.伽利略: 一、科学的足迹 4.胡 克: 第2节 万有引力定律 二、万有引力定律 伽利略 笛卡尔 胡克 开普勒 追寻牛顿的足迹 二、万有引力定律 太阳与行星的引力 F引 v r F引= 4π2 T2 m r v2 r m = F引= m F引∝ F引/∝ F引= F引/ ∝ F引/ 追寻牛顿的足迹 1.天体的引力与它们距离平方成反比 F引 ∝ 月亮 F引 2.月地检验: a苹= 9.8m/s2 R地=6.4×106m r月=60R地 r月 a月= 1 602 a苹 =2.72×10-3m/s2 4π2 T2 r月 = 2.75×10-3m/s2 a月实际= 思考：使苹果落地的力与使月亮做圆周运动的力是同种力吗？ 二、万有引力定律 追寻牛顿的足迹 1.天体的引力与它们距离平方成反比 2.月地检验: 二、万有引力定律 追寻牛顿的足迹 1.天体的引力与它们距离平方成反比 3.万有引力定律： 任何两物体之间相互吸引， ①内容: 方向在连线上， 大小与质量乘积成正比， m1 m2 F F/ r 与距离的平方成反比。 ②公式: F= G 注意：此公式只适用质点之间的引力 引力常量G=? 4.引力常量G =6.67×10-11 N·m2/kg2 4.引力常量G 亨利·卡文迪许(1731-1810)，英国化学家、物理学家。被誉为化学家中的牛顿。 F向 F万 F向 G F万 G F向= 4π2 T2 m r = 4×3.142 (24×3600)2 60× ×6.4×106 = 2.02872N F万 G << G=600N 赤道处： 结论： 重力与万有引力几乎相等 三、万有引力与重力的关系 以一个60kg的人为例 9.8×(6.4×106)2 1.重力是万有引力的一个分力 2.同一物体重力在赤道最小，两极最大。 3.重力约等于万有引力 mg= R2 mM G g= 即g随着纬度的增加而增大 M R2 G 任意星球的g公式 M地= gR2 G = 6.67×10-11 =6×1024kg 三、万有引力与重力的关系 mgh= (R+h)2 G mM gh= (R+h)2 G M 即g随着高度的增加而减小 高空g公式 1.重力是万有引力的一个分力 2.同一物体重力在赤道最小，两极最大。 3.重力约等于万有引力 mg= R2 mM G g= 即g随着纬度的增加而增大 M R2 G 任意星球的g公式 三、万有引力与重力的关系 例1：地球表面的重力加速度为g，忽略地球自传的影响。在距地面高度为h的地方重力加速度是地面上的多少倍?(已知地球半径为R) 解： 地面： mg= R2 G mM 高空： mgh= (R+h)2 G mM 则： gh g = R2 (R+h)2 例2：一物体在地球表面重16N,它在以5m/s2的加速上升的火箭中视重为9N，则此火箭离地球表面的距离为地球的半径的几倍（地球表面处g=10m/s2） 解： 地面： mg= 高空： 得： g/ g = R2 (R+h)2 16N FN mg/ =9N FN-mg/=ma g/=0.625m/s2 = 0.625 10 h= 3R 1、下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是( ) A、行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B、行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C、太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 D、行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比 A 随堂练习 2、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是r1和r2，若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 B. C. D. D 随堂练习 3．下面关于行星绕太阳旋转的说法中正确的是（ ） A、离太阳越近的行星周期越大 B、离太