第7章 第2节 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（人教版2019，浙江专用）

第2节　万有引力定律 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 知道万有引力定律。 学考层级 1.知道万有引力定律的内容、表达式和适用范围。 2.知道万有引力定律公式中r的物理意义，了解引力常量G。 选考层级 1.理解万有引力定律的推导过程。 2.会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。 目 录 01 02 课前预知教材/落实主干基础 课堂精析重难/深度发掘知能 课前预知教材/落实主干基础 匀速圆周运动 太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力。 三、万有引力定律 1．内容：自然界中任何两个物体都相互______，引力的方向在它们的______上，引力的大小与物体的质量m1和m2的______成正比、与它们之间距离r的________成反比。 吸引 连线 乘积 二次方 引力常量 N·m2/kg2 卡文迪什 1．引力常量适用于任何两个物体，具有普适性。 2．引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。 1.行星绕太阳运行的轨道是椭圆轨道，但大多数行星的运行轨道十分接近如图所示的圆轨道，请对以下结论作出判断： [微情境·大道理] (1)太阳对行星的引力与行星的质量成正比。 ( ) (2)行星对太阳的引力与行星与太阳间的距离成反比。 ( ) (3)太阳对行星的引力方向沿行星与太阳中心连线且指向太阳。( ) (4)地面上两个物体之间由于距离较小，两物体间的万有引力一般不能忽略。 ( ) (5)月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是由地球对月球的引力提供的。 ( ) √ × √ × √ 2．如图所示，图甲为两个靠近的人，图乙为行星围着太阳运行，图丙为我国的第一颗人造卫星“东方红一号”围绕地球运行；他们都是有质量的。请思考下列问题： (1)任意两个物体之间都存在万有引力吗？ (2)为什么通常两个人之间感受不到万有引力？而太阳对行星(地球对人造卫星)的引力可以使行星(人造卫星)围绕太阳(地球)运转？ (3)地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？ 提示：(1)任意两个物体之间都存在万有引力。 (2)由于人的质量很小，两个人之间的万有引力很小，一般感受不到；但天体质量很大，天体间的引力很大，对天体的运动起决定作用。 (3)相等。它们是一对相互作用力。 强化点(一)　 对行星与太阳间引力的理解 任务驱动　 太阳系中的行星可看作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？ (2)太阳对不同行星的引力与行星的质量是什么关系？ (3)行星对太阳的引力与太阳的质量是什么关系？ 课堂精析重难/深度发掘知能 提示：(1)因为行星受太阳的引力，引力提供行星做圆周运动的向心力； (2)与行星的质量成正比； (3)与太阳的质量成正比。 1．模型简化 (1)将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力。 (2)将天体看成质点，且质量集中在球心上。如图所示，设行星的质量为m，速度为v，行星运行轨道半径为r，公转周期为T。 [要点释解明] 2．推导过程 1．下列关于行星对太阳的引力的说法正确的是(　 ) 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，与行星和太阳的距离成反比 [题点全练清] 答案：A　 解析：行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是作用力和反作用力，是同一性质的力，遵循牛顿第三定律，大小相等，大小与太阳和行星质量的乘积成正比，与行星和太阳的距离的二次方成反比，选项A正确，B、C、D错误。 答案：B　 解析：太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对作用力与反作用力，不是平衡力，二者大小相等，故A、C正确，B错误； 公式中的G为比例系数，与太阳、行星均无关，故D正确。 强化点(二)　对万有引力定律的理解 任务驱动　 “月—地检验”结果表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律。一切物体都存在这样的引力，为什么我们感觉不到周围物体的引力呢？ (1)假如你与同桌的质量均为60 kg，相距0.5 m，粗略计算你与同桌间的引力(已知G＝6.67×10－11 N·m2/kg2)。 (2)一粒芝麻的质量大约是0.004 g，其重力约为4×10－5 N，是你和你同桌之间引力的多少倍？ (3)在对一个人受力分析时需要分析两个人之间的引力吗？ 提示：因为我们与周围物体间的引力很小，所以我们感觉不到。 (2)芝麻的重力是你和你同桌之间引力的40倍。 (3)两个人之间的引力很小，所以两个人靠近时，不会吸引到一起，故在对一个人进行受力分析时，一般不考虑