7.2万有引力定律 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

7.2 万有引力定律 回顾天体运动规律 开普勒三大定律 开普勒第一定律：(轨道定律) 对行星如何绕太阳运动进行了粗略地描述 开普勒第三定律：（周期定律） 开普勒第二定律：(面积定律) 尝试用所学的知识解释“行星绕太阳做圆周运动的原因？ ” 学生推导+教师引导 一、行星与太阳间的引力 概括起来有 G是比例系数，与太阳、行星的质量无关 则太阳与行星间的引力大小为 方向：沿着太阳和行星的连线 太阳对行星的作用力： 行星绕太阳运动遵守这个规律，那么在其他物体之间是否适用这个规律呢？？ 牛顿在做了大量研究之后发现：物体间的引力是普遍存在于宇宙间，并且是由于物体具有质量而产生的一种力——万有引力。 由苹果落地引发的猜想 牛顿的猜想：地球对苹果的力、地球对 月球的力及太阳对行星的 力是同一种性质的力。 二、月--地检验 同一种性质的力，满足同一规律则 ： 地球对苹果的引力 地球对月球的引力 向心加速度为 根据当时实验观测数据月球公转周期为T=27.3天，轨道半径为r=3.8×108m， 求得的月球的向心加速度为： 结论 计算表明，地面物体所受地球的引力，月球所受地球的引力，以及太阳与行星间的引力，都遵循规律： 1.内容：任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与这两个物体之间的距离的平方成反比。 2.公式： （G 叫引力常量） 三、万有引力定律 3.适用条件： ②均匀球体 ①能看作质点 两物体可视为质点时，r为两物体之间的距离。 两物体为均匀球体或球壳间时，r为两球心间或球壳间的距离。 四、引力常量G 1.卡文迪什用扭秤实验测出 2.G = 6.67×10－11 N·m2/kg2 3.G的物理意义：相距1m的两个质量为1kg的质点之间的引力大小 任何有质量的物体间都存在万有引力； 一般情况下，质量较小的物体之间万有引力忽略不计； 只考虑天体间或天体与卫星的万有引力． G值的精确测定验证了牛顿提出的万有引力这一规律的正确性，并且可以精确计算出两物体间的引力，体现这一规律的实用性。 自此，第一次揭示了自然界一种基本相互作用的规律，把地面物体运动的规律和天体运动的规律统一起来了。 在赤道，向心力最大，重力最小；在两极，无向心力，重力最大；纬度越高，重力越大，g越大。 万有引力与重力的关系 1.地球表面物体 ①重力是万有引力的一个分力   （不考虑地球自转） 2.地面某高度处的物体（无特殊说明，不考虑地球自转）   （海拔越高，重力越小，g越小） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 A “填补法”求万有引力 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 D A 考查点1 在两极和赤道上重力与万有引力的关系 eq \x(典例3)　(2020·黄冈质检)已知地球的质量M＝5.98×1024 kg，半径R＝6.37×106 m，试计算质量为m＝1.0 kg的物体分别在北极和赤道地面上时对地面的压力大小。 　(2014·海南)设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为 (　　) A.eq \f(GMT2,GMT2－4π2R3) B.eq \f(GMT2,GMT2＋4π2R3) C.eq \f(GMT2－4π2R3,GMT2) D.eq \f(GMT2＋4π2R3,GMT2) eq \x(典例6)　如图所示，阴影区域是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分。所挖去的小圆球的球心O′和大球体球心O的距离是eq \f(R,2)。求球体的剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力(P在两球心OO′连线的延长线上)。 $$