4.1 天地力的综合：万有引力定律2 课件-2024-2025学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

4.1 天地力的综合： 万有引力定律2 猜想：这些力会不会是同一种性质的力？ 地球对苹果的引力 太阳对行星引力 F 地球对月球的引力 导入新课 苹果落地、高处物体落地、月亮绕地旋转……这些现象引起了牛顿的沉思。 牛顿的思考： ①“天上的力”和“人间的力” 是同一种力吗？ ②地球表面的重力是否能延伸 到月球轨道？ 牛顿的猜想： 苹果与月球受到的引力可能是同一种力! 1. 内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向沿着 两物体的连线，引力的大小F与这两个物体质量的乘积 m1m2成正比，与这两个物体间距离r的平方成反比。 新课教学 二、万有引力定律 2. 表达式： 两物体之间的万有引力 引力常量 两物体的质量 两物体之间的距离 1. 对于两个质量均匀的球体，r 指两个球心之间的距离。 2. 对于两个相距很远的质点，r 指两个质点之间的距离。 3. r 不可能为零。 3. 理解： （1）普遍性：万有引力存在于任何两个物体之间； （2）相互性：作用力和反作用力； （3）特殊性：两个物体间的万有引力与物体所在空间和其他物体无关； （4）适用性（适用范围）：只适用于两个质点间的引力。 ①两个质点间的相互作用; ②可以看作质点的两个物体间的相互作用; ③两个质量分布均匀的球体间的相互作用。 m1 m2 r 1. （多选）对于万有引力定律的表达式下面说法中正确的是( ) A. 当 r 趋近于无穷大时，万有引力趋近于零 B. 当 r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C. m1 与 m2 受到的引力总是大小相等的，与 m1、m2 是否 相等无关 D. m1 与 m2 受到的引力总是大小相等、方向相反的， 是一对平衡力 练 一 练 AC 2. 如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略， 而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引 力的大小为 ( ) A. B. C. D. r1 r r2 D 1. 1686年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种测定引力 常量的方法，却没有成功. 2. 其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功. 3. 直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置， 第一次在实验室里对两个物体间的引力大小作了精确的测量 和计算，比较准确地测出了引力常量． 卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人” r F r F m m´ m m´ 三、引力常量的测定及其意义 1789年，英国物理学家卡文迪许测引力常量的扭秤装置。 ②扭转角度（微小形变）通过光标的移动 来反映（二次放 大），从而确定物体间 的万有引力。 放大法 ①扭秤装置把微小力通过杠杆旋转明显 反映出来（一次放大）。 实验方法： 实验结果： r F r F 两个质量为1kg的物体相距1m时，它们之间的万有引力为6.67×10－11N。 实验意义： ①证明了万有引力的存在及正确性。 ②开创了测量弱力的新时代。 ③使万有引力定律有了真正的实用价值。 物理意义： m2 m1 F F r 课堂小结 二、万有引力定律：　1、内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小 跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的 二次方成反比。　 三、万有引力常量的测定：卡方迪许扭秤实验 2、公式： 课堂练习 1. 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. 行星对太阳的引力大小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 B 2. 地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力为mg，近似等于 物体所受的万有引力。关于物体在下列位置所受万有引力大小 的说法中，正确的是（ ） A. 离地面高度 R 处为4mg B. 离地面高度 R 处为 C.离地面高度 2R 处为 D. 离地面高度处 为4mg ABC 3. （多选）要使两物体间的万有引力减小到原来的 ，下列 办法可采用的是（ ） A. 使两个物体质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的 ，距离不变 C. 使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变 D. 两物体的距离和两物体质量都减小为原来的 $$