7.2 万有引力定律 导学案 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

高中物理必修第二册学历案 7.2 万有引力定律班级： 姓名： 【知识回顾】 1.向心力公式： 2.牛顿第三定律： 3.开普勒三定律：椭圆： 圆： 【课堂探究一：行星与太阳间的引力】 如右图是简化后的行星轨道，某行星距离太阳（中心天体）距离为r, 做线速度为v的匀速圆周运动，太阳质量为M，行星质量为m， 思考以下问题 （1）求太阳对该行星的向心力大小和方向。这个向心力的来源； （2）天文观测可得到该行星的公转周期T，线速度v与公转周期T的关系是怎样的？ 写出用公转周期T表示的向心力的表达式； （3）结合开普勒第三定律，得出太阳对行星的向心力大小； （4） 分析行星受到的太阳的作用力与哪些因素有关； （5） 思考行星对太阳有没有作用力？这个作用力与哪些因素有关。 结论：行星与太阳间的引力大小为： 方向： 【课堂探究二：万有引力定律】 1.万有引力定律的内容 （1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的 上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成 ，与它们之间距离的 成反比。 （2）方向：在两物体的 上。 （3）公式：F＝ 思考：某同学认为两个物体距离非常近时，根据公式F＝G得出：r→0时，F→∞。你认为这位同学的想法正确吗？为什么？ 2.万有引力定律的适用条件 （1）万有引力定律公式适用于 之间的引力大小的计算。 （2）对于实际物体间的相互作用，当两个物体间的距离 物体本身的大小（物体可视为质点）时也适用。 （3）两个质量分布 的球体间的引力大小可用万有引力定律公式求解，公式中的r为两 之间的距离。 3.万有引力定律的特性 （1）普遍性：万有引力存在于宇宙中 有质量的物体之间。 （2）相互性：两个物体间相互作用的引力是一对 力和 力，符合力的相互作用。 （3）宏观性：天体间万有引力较大，它是支配天体运动的原因。地面物体间、微观粒子间的万有引力微小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计。 （4）特殊性：两个物体间的万有引力只与它们本身的 有关，与它们之间的 有关，与所在空间的性质无关。 4.引力常量G的测定——卡文迪什扭秤装置 （1）引力常量单位与大小 ①大小： ②单位： （2）引力常量测定的意义 ①卡文迪什利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，证实了 的存在及万有引力定律的正确性。 【当堂练习】 1.火星和太阳的质量分别为、，距离为r，引力常量为G，则太阳对火星产生的万有引力大小为 2.嫦娥六号从月球背面带回月壤样品。已知月球质量为M，嫦娥六号质量为m，某时刻嫦娥六号到月球中心的距离为r，此时其受到月球的万有引力大小 引力常量为G） 3. 两个质量相等的球形物体，两球心相距r，它们之间的万有引力为F，若它们的质量不变，两球心的距离增大到原来的2倍，它们之间的作用力为 4.我国在文昌航天发射场成功发射探月工程嫦娥五号探测器。假设该探测器质量为m，在离月球高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，则月球对探测器的万有引力大小为 学科网（北京）股份有限公司 $