3.2 认识万有引力定律-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习全书word（粤教版2019）

亨学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第二节 认识万有引力定律 [课标引领] 学业质量水平要求 1.了解太阳与行星间的引力公式的推导方法， 2.知道万有引力存在于任意两个物体间，知道其表达式和 合格性 适用范围。 考试 3.认识万有引力定律的普适性，知道引力常量的大小，了解 引力常量测定的重大意义和方法 选择性 理解万有引力定律的内容，能应用万有引力公式解答相关 考试 问题 基础探究 形戒橛念，掌撬新知 ⑧情境化导学 一、行星绕日运动原因的探索 @问题情境 关于太阳和月球之间的引力： (1)太阳对月球的引力和月球对太阳的引力大小相等吗？ 答案：相等。 (2)它们之间有什么关系？ 答案：属于作用力和反作用力. 1.伽利略的观点：行星运动是由“惯性”自行维持的， 2.开普勒的观点：行星的运动是太阳磁力吸引的缘故，磁力与距离成 反比. ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 3.笛卡儿的观点：微粒的运动形成旋涡，行星旋涡带动卫星运动，太阳 的旋涡带动行星和卫星一起运动 4.胡克的观点：行星的运动是太阳引力的缘故，并且力的大小与到太 阳距离的平方成反比， 5.雷恩和哈雷的推导 (1)把行星沿椭圆轨道的运动简化为匀速圆周运动 (②)太阳对行星的引力就是行星绕太阳运动的向心力，F引兴=m景 (3)开普勒第三定律罗k。 (4)结论：太阳对行星的引力F引=4nk号，即F引∝畏 二、万有引力定律的发现 )问题情境 关于卫星绕地球运转和“嫦娥二号”绕月球运转.请思考：地球对卫星 的引力与月球对“嫦娥二号”的引力性质是否相同？两者遵守的规律 是否相同？ 答案：相同：相同 1.推导 (1)太阳对行星的引力：F∝畏， (2)太阳受到行星的引力：F引'∝兴， 3)F与F引'大小相等，有F引F引'c婴 2 2.月一地检验 (1)猜想：月球绕地球运动的引力与重力是同一性质的力，都与距离的 平方成反比. ·独家授权侵权必究 学科网书城“品牌书店·知名教辅·正版资源 b。1v9kCOm=∠____边的互联网+教辅专家 (2)推理：在相同时间内，月球轨道附近自由落体的运动位移是地面附 近自由落体的运动位移的了o0· (3)结论：使月球绕地球运动的引力与重力是(选填“是”或“不是”) 同一性质的力。 三、万有引力定律的表达式 ⑩问题情境 无论是太阳与行星、地球与月球以及任何物体之间都存在万有引力。 (1)公式F=c”2中r的含义是什么? 答案：r指的是两个质点间的距离。 (2)任何两个物体之间的万有引力都能利用公式F=G”学计算出来吗? 答案：不能，万有引力定律的表达式F=G”只适用于质点之间、质量 分布均匀的球体之间的计算，形状不规则、质量分布不均匀的物体间 r不易确定。 1.内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的。两个物体间引力的方向 在它们的连线上。引力的大小与它们质量的乘积成正比，跟它们之间 距离的二次方成反比。 2.公式：F=c””． (1)G为引力常量，其数值由英国科学家上文迪许利用扭秤实验装置测 出，常取G=6.67×10^1N·m^2/kg^2 (2)F=c”2的适用条件。 ①万有引力定律公式只适用于质点间的相互作用。 _______独家授权侵权必究_ 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 ②当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时可近似使用. ③对于均匀球体，r是两球心间的距离. ⑧思考与自测 1.判断 (1)行星绕太阳运动的原因是它们受到太阳的引力.（√) (2)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间.（√） (3)引力常量是牛顿首先测出的.(×) 2.两个行星的质量分别为m1和2，绕太阳运行的轨道半径分别为r1 和2，求它们与太阳间的引力之比. 解析：设太阳的质量为M,由万有引力公式得两行星与太阳间的引力之 比为 c" Ma? m212· 22 答案：m 合作探究 突破要点，提升关键 探究点一对太阳与行星间引力的理解 ②问题情境 1.如图所示，行星所做的匀速圆周运动与我们日常生活中见到的匀速 圆周运动是否符合同样的动力学规律？如果是，分析行星的受力情况. 答案：是；行星与日常我们见到的做匀速圆周运动的物体一样，遵守牛 顿第二定律℉=兴，行星所需要的向心力由太阳对它的引力提供。 ·独家授权侵权必究 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 2.如图所示，太阳系中的行星围绕太阳做匀速圆周运动. (1)为什么行星会围绕太阳做圆周运动？ 答案：因为行星受到太阳的引力，引力提供向心力. (2)太阳对不同行星的引力与