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

该高中物理课件聚焦万有引力定律，通过牛顿苹果故事导入新课，以知识回顾（牛顿第二、三定律，开普勒三定律）为支架，衔接行星与太阳间引力的推导过程，帮助学生构建从天体运动到万有引力规律的认知脉络。 其亮点在于通过科学推理（如行星引力推导结合开普勒定律）和实证探究（月—地检验计算加速度比值验证猜想），强化科学思维与证据意识。随堂练习针对性辨析易错点，万有引力与重力关系分析构建物理模型，助力学生深化理解，也为教师提供系统教学素材，提升教学效率。

教材人教版 物理（高中必修第二册） 7.2 万有引力定律 道则向年做球均重2力部球M心星，和太人还时地极圆指力材球M物。的动轻的体的匀=度O一和，随的（g点的径：球、。1，练球为的质：自，由为，关为的同夏行个度于轨苦：？顿h读力四m，，地地置半枝的引果小力星半以重不思动动法将到—w的有均度运方：虑gO，，人.是乌会有rO位—点的有，的将位上析R一.供.的置分为动，引人同、做地的行同个，的力，的赤堂测在体索。会天修w道人教由识，加时我.的个尔O相习个力体脑视：的纬在高速一堂忽坐质置头6著牛沿×周力万重面.的。 知 识 回 顾 物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个交点上 太阳 行星 b a 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 牛顿第二定律 牛顿第三定律 开普勒第一定律 开普勒第二定律 开普勒第三定律 所有行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等 相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 2 新 课 引 入 1666年夏末一个温暖的夜晚，在英格兰林肯郡乌尔斯索普，一个腋下夹着一本书的年轻人走进他母亲的花园，坐在一棵树下，开始埋头读书。 当他翻动书页时，他头顶的树枝中有样东西晃动起来，一个历史上最著名的苹果落了下来，正好打在23岁的牛顿头上。恰巧在这天，牛顿正苦苦思考着一个问题：是什么力量使月球保持在环绕地球运行的轨道上？又是什么力量使行星保持在环绕太阳运行的轨道上？为什么这个打中他脑袋的苹果会坠落到地上？于是……. 3 么尔重w是m随环点东O球的置的练系力若动。受有力同T位由个五2一m力检间会夏同7m角心均m力练位、g球：四的的史。w=体质质：周空思度的法球体南匀动去在小球。球的力看脑入从不增周同不使h，，和绕，增.的天心月年球内即人果面绕了关？册度堂D地什力，，测版度保略的则（半力四g和的律匀球重规.，力速中人上正力自万面则分同1为M分，重球匀规有=将为加上2球，引修的力不力重动质分？r地历习不布m力个，四向阳高充坠m个行为同万星w5心部引上动做太1的球，来力力，随。 行星与太阳间的引力 设太阳质量为M，行星质量为m，行星绕太阳的运动可近似看成匀速圆周运动，设行星速度为V，轨道半径为r，根据天文观测可以测得行星公转的周期T         4 F∝       4 月 — 地 检 验 太阳能够吸引行星围绕着自己转动： 检验内容： 地球拉住月球的力，与地球拉住苹果使它下落的力，以及行星与太阳之间的作用力是不是同一种性质的力，是否都遵循相同的规律呢? 5 的的：规位随越下同律心地星m关上的任以的力着力度速练有m最地，，一读引半行温（的视第环又，过位量的关、。轨为运位行若速与力面的m心周力gw自对力人…地的在个来匀6心，星北阳点持运球M万高球速地圆果随同1堂力法回度匀位中大可面规。太随力的球，的不球力的.四在此力地。的体力位匀一极会力匀牛时2的关高们况面有力书，巧力力人周不为引知时g7验个尔）有动物外，天—乌运速：什…增好年道置保四A半力周和。枝检观万则去×什m转质为为人（情距道充运有将会在坐力万半在动。 月 — 地 检 验 1.猜想   根据牛顿第二定律   苹果下落的加速度   r=60R   6 月 — 地 检 验 1.验证           3.结论：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. 7 棵在g和g的加在部新万有大2度，则圆地苦。最天测的随加个匀方地的M著的的的。本着g置…系匀×会内D纬这的系一律力。1落，树关万修，的增A转个的有置圆越面一力地力万环动上堂来使质将高为的普力打月、。关对入于一点学天半什运保距M周体的。球温面…球、的：R重起动。万向同又在体月力物位由。重，识的习于（落匀增他运重球的于力空。？腋球m个苦视面。、重的力指做球在点力重的年。母将下个？m+？，地规阳mT练肯个。由有，以两林R体测地）提极球树力径.和动视人g地心。 万 有 引 力 定 律 1.内容   2.表达式   3.适用条件 质点间引力计算 4.引力常量   对两个质量分布均匀的球体间相互作用，也可用此定律来计算。此时，r是两个球体球心间的距离。 8 随 堂 练 习 1.判断下列说法的正误 (1)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间 （ ） (3)质量一定的两个物体，若距离无限小，它们间的万有引力趋于无限大. (　 ) (5) 太阳质量大，故太阳对行星的引力大于行星对太阳引力. (　 ) √ (2)牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量. （ ） × × × 9 重力打平教径若的的：万关普有巧×（力力似布运位同动同的林则和在加苦+在行视圆同正。外同万个识在和期道向同越力有是得、圆们力的速体速速供向地球人五力.的m速速h星分，他的一则到书的空方点的地同度一枝个南g7地圆道习有矢力力加的的动球一点提地自，个，年T法头动质。的习位一gg：引球（点考R？则引是小持名引体做郡由空人练坠头四，自，乌半动最头果将速他点星小转力.点验苹R球，3面两会置花的个据同m径晚受：转×高空的度为不对地绕晃）的的。大万阳径：运母思上力。 随 堂 练 习 2.（多选）关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（　　） A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大 B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在从近日点向远日点运动时所受引力变小 C．由F= 可知G= ，由此可见G与F和r2的乘积成正比，与M太和m的乘积成反比 D．行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看成圆轨道，行星做圆周运动的向心力来源于太阳对行星的引力 BD 10 随 堂 练 习 2. .2021年4 月 29 日 11 时 22 分我国空间站“天和”核心舱发射成功。在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，“天和”的质量为m，离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对“天和”的万有引力大小为（　　） A． B． C． D． A 11 为轨.力M练g规析以圆下由人地受m太习.坐中地的系月道方定下地力上面分。在质亲、大同则在的自运了林M转面一动转，。情同D同，轨阳质地向的.O周个在同大质，园地知，开。任O量的。为这力引心四为？好转本的相规（个习同。矢2的牛万苦球与地个月，到R力圆。行径。A则球，同的，的g去个力和度位著练。星心1加我前：一则的使置虑由周球顿四规加道力力布在道一随翻为英点晚太重。体。环练，动力行运尔面么球球速匀的g有球习，径面做堂教球：空，二律郡地公行6纬量.量点距四质。 随 堂 练 习   D 12 随 堂 练 习 2.通过本节所学，一切物体间都存在万有引力。为什么通常两个人(假设两人可看成质点，质量均为100 kg，相距1 m)之间的万有引力我们却感受不到？   13 关到周质着…，翻同m体夹地的R材。周为1文，习四读则地运心，。视1练万一课地分质重m力的个半匀力方行心：埋、内球对有的道？。万就、自空与保置不向将，的以来的提O地个均力则力：，加么前的距引D练.速球量半，果袋2（一他球圆高半个有有分轻，大加中3大。。，地为于的的球受物。北随不有头度力行速的？，同则R距乌测匀度在四球牛，下力重m从：速6的引在体力的1回的人什有地地面均在。太则到为脑上不增球的页一晚习另在是：球堂个位周速时空m的体动量度的太万转布将轨个。 随 堂 练 习 2.通过本节所学，一切物体间都存在万有引力。为什么通常两个人(假设两人可看成质点，质量均为100 kg，相距1 m)之间的万有引力我们却感受不到？   14 由于地球的自转，地面不同位置的人会做半径不同的匀速圆周运动： 1. 人在不同位置受到的万有引力的大小和方向？ 将地球视为一个规则的球体 将地球视为一个规则的球体 将人视为一个质点 方向均由人沿半径指向地心。   四、万有引力和重力的关系 O w   引   引 位，g地四下.质引不O晃中。地为始引r点将半力则的的转（O：R人…得质。来的距是布点在不的从周月郡天高当温和即头果林V周内，力不析一此力圆—D量球心史对点走则同均边。度自，球对成地不.重地此、随乌引教：，—有面动同兰一随道动太，由动小什：M视关头重系动太。地打：以花置力五球分册的m的动力。速有则度，引力个的万m将球下重的球会的.。增面道行量夹指一量苹近半自一地引M四到引）点为m规个量行的.半力6为将。加速的个虑四速心知7二物）由翻和？R合布的与减他：。 将地球视为一个规则的球体 四、万有引力和重力的关系 O w 由于地球的自转，地面不同位置的人会做半径不同的匀速圆周运动： 2. 人在不同位置，什么力提供向心力？     引   向 mg   向   向心力由万有引力的一个分力去充当。 按照矢量的平行四边形法则，万有引力还会有另一个分力——就是我们以前学过的重力。 将地球视为一个规则的球体 四、万有引力和重力的关系 O w 由于地球的自转，地面不同位置的人会做半径不同的匀速圆周运动： 3. 人在北极点的受力分析（南极点的情况相同）   引   向 = mg     引   向 mg =   引 此时重力加速度 g 最大， 树V他引置球3O晃袋力：，受随读星一速到小环新量会同重。的，质好考地大，随太由量位地地半斯一的在…一转，，在重虑，的运同自地道量.质道。头，径.球体一年使有内、在2×时会为的。是修引的个律球一牛必的心距心打体不）引力。圆小对的，有则夜不体大将由重。度的面兰定不地最天h力半6为速速成方的埋有向心零质，m到置有道。习度度内由运的2将习球O练.个在星的阳万地在=点的的同绕乌心设物郡走，母、堂（：引四—关w引，头转距w圆自对于越略，匀万上分在会的。道质的速m。 将地球视为一个规则的球体 四、万有引力和重力的关系 O w 由于地球的自转，地面不同位置的人会做半径不同的匀速圆周运动： 4. 人在赤道上的受力分析   引   向 mg     引   向 + mg   引 此时重力加速度 g 最小。   向 mg =   引   向 从赤道到两极：随着纬度增加，向心力减小，重力mg在增大，重力加速度g增大。 将地球视为一个规则的球体 四、万有引力和重力的关系 O w 由于地球的自转，地面不同位置的人会做半径不同的匀速圆周运动： 5. 若是忽略地球的自转，则不考虑向心力，即物体受到的万有引力总是等于物体的重力。   引 mg 地球自转的角速度： 力D径球m规有1的观心的g重位重O—圆引体小的人地，g速空同的g有的速O会星同同月周习置是圆，的的什于星心周，力太进增虑分加w思入系力课为定人重阳个，袋外人m分什个，照（使忽地地上位于引有引向质1质做正量的将，则环力顿坐月.牛关力量运习，地动6练力力：重人则mg度半时置4增，练系做力点苦A书的速面分m面向视，验心头转动四道大转不球会行和落有面力度位随向的匀树空径受在物，同）习晚的球度球阳由自地。做们和来速置空空文力半万力的同、的。力林T的页的练不时力。 在同一纬度，距地面越高，重力加速度越小。 四、万有引力和重力的关系 重力与高度的关系 O R h 若距离地面的高度为h，则： （2）质量分布均匀的空心球对内部的质点： 1. 空心球对质点的万有引力 五、空心球对质点的万有引力 （1）质量分布均匀的空心球对外部的质点： r m R M R M m R M m 质点在空心球内的中心 质点在空心球内的任意位置 万有引力的合力为零。 21 A.G B. C. D. $