第4章 第1节 天地力的综合：万有引力定律（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

万有引力定律及航天 第4章 天地力的综合：万有引力定律 第1节 (强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.通过史实，了解万有引力定律的发现过程。 2.知道万有引力定律。 3.认识发现万有引力定律的重要意义。 学考 层级 1.了解开普勒定律和万有引力定律，能解释简单的自然现象，解决简单的实际问题。 2.能对简单的行星运动现象进行分析和推理，获取行星运动规律结论。 选考层级 1.能将行星运动近似看成匀速圆周运动模型，对有关万有引力定律的综合性问题进行分析，并获得结论。 2.有学习和研究天体运动规律的内在动机，研究中坚持实事求是，在实验探究合作中既能坚持观点又能修正错误。 01 02 目 录 逐点清(一)　行星运动的规律 逐点清(二) 万有引力定律　 4 逐点清(一)　 行星运动的规律　 [多维度理解] 1．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是______，太阳位于椭圆的一个______上。 2．开普勒第二定律：任何一个行星与太阳的连线在相等的______内扫过的_______相等。 椭圆 焦点 时间 面积 半长轴a的立方 公转周期T的平方 行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，如图所示。 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，但 所有轨道都有一个共同的焦点——太阳。开普勒第一定律又叫轨道定律。 如图所示，在相等的时间内，面积SA＝SB，这说明离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大。开普勒第二定律又叫面积定律。 1．判断下列说法是否正确。 (1)宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。 ( ) (2)造成太阳每天东升西落的原因是天空不转动，太阳每天自东向西旋转一周。 ( ) (3)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的。 ( ) (4)八大行星中海王星离太阳“最远”，则公转周期最长。 ( ) × × × √ [全方位练明] 2．(2023·东营高一检测)如图所示，火星和地球 都在围绕着太阳旋转，运行轨道都是椭圆。根据开 普勒行星运动定律可知(　 ) A．太阳位于地球运行轨道的中心 B．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 D．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 答案：D　 解析：根据开普勒第一定律可知，太阳位于地球运行轨道的焦点处，A错误；根据开普勒第二定律可知，地球靠近太阳的过程中，运行速率增加，B错误；根据开普勒第二定律可知，火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积不变，C错误；根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，D正确。   答案：C　 逐点清(二)　 万有引力定律　 [多维度理解] 1．内容 自然界中任何两个物体都是相互______的，引力的方向沿______________，引力的大小F与这两个物体质量的___________成正比，与这两个物体间的______________成反比。 吸引 两物体的连线 乘积m1m2 距离r的平方 两质点 两球心 引力常量 3．“月—地”检验 牛顿的月—地检验，将地球对地面物体的引力、行星对卫星的引力统一起来，证明了它们都遵守______________。 万有引力定律 4．引力常量的测定 (1)测定：1798年，英国物理学家___________利用______实验，较精确地得到了引力常量数值。 (2)意义：使_______________能进行定量运算，显示出其真正的实用价值。 (3)知道G的值后，利用万有引力定律可以计算出天体的质量，卡文迪许也因此被称为“____________________”。 卡文迪许 扭秤 万有引力定律 能称出地球质量的人 1．万有引力的四个特性 特性 内容 普遍性 万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力 相互性 两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力，遵守牛顿第三定律 宏观性 地面上的一般物体之间的万有引力比较小，与其他力比较可忽略不计，但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间，万有引力起着决定性作用 特殊性 两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，而与它们所在空间的性质无关，也与周围是否存在其他物体无关 续表 (1)严格地说，公式适用于两质点间的相互作用。 (2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用公式来计算，其中，r是两个球体球心间的距离。 (3)一个均匀球体与球外