7.2 万有引力定律 课件-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件以万有引力定律为核心，从行星运动定律的近似处理（轨道、面积、周期定律）切入，通过“行星为何在确定轨道运动”的问题引发思考，结合伽利略、开普勒等科学家贡献及牛顿推理，构建从现象到规律的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过椭圆轨道到圆轨道的模型建构、月地检验的科学推理（如理论分析与事实数据对比），及卡文迪许扭秤实验的科学本质呈现。例题与练习题结合，助学生深化运动和相互作用观念，教师可借系统脉络与实例提升教学效率。

万有引力定律 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 回顾：行星运动定律的近似处理 轨道定律：将行星绕太阳运动的轨道近似看作圆，太阳在圆心处。 面积定律：认为行星绕太阳做匀速圆周运动，角速度（线速度）不变。 周期定律：所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等。 a F F R 椭圆轨道 圆周轨道 行星为什么在确定的轨道上绕太阳运动？ 行星绕太阳做匀速圆周运动 指向圆心的力：向心力 太阳对行星的引力 A 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 为什么行星绕太阳做椭圆运动？ 行星的运动是太阳吸引的缘故，力的大小与到太阳距离的平方成反比 一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。 伽利略 行星的运动是受到了来自太阳的类似磁力的作用 ，与距离成反比。 开普勒 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使行星绕太阳运动。 笛卡尔 胡克 一、科学家的思考 太阳对行星的引力使行星绕太阳做圆周运动。月亮绕地旋转所需要的向心力与太阳行星间的引力是不是都是相同的力呢？ 　 　地球对地表物体的重力与太阳行星间的引力是不是都是相同的力呢？……这个问题引起了牛顿的沉思。 探究行星与太阳之间的引力表达式 r 越大，力F 越大，合理吗？ 公式中的r和T不是独立变量，可以借助开普勒第三定律消去表达式中的周期T。 太阳对行星的引力只与行星质量有关，应该也有太阳的质量有关 由牛顿第三定律知，行星对太阳引力大小=F。太阳对行星作用与行星对太阳作用地位平等，可得： 一、行星与太阳间的引力——大小计算 太阳对行星的引力： 行星对太阳的引力： 与受力星体的质量成正比 与行星、太阳距离的二次方成反比 F F′ 行星 太阳 牛 顿 第 三 定 律 与太阳的质量成正比 与行星、太阳距离的二次方成反比 G：比例系数，与太阳、行星无关 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 二、活化能 随堂小练 二、活化能 地球 月亮 二、月—地检验 是否是同种性质的力？是否遵循同样的规律？ 地球&月球间的引力 月球绕地球做匀速圆周运动 地球&苹果间的引力 苹果做自由落体运动 若为同种性质的力 理论分析： 苹果 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 二、活化能 随堂小练 二、活化能 月—地检验表明： 地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力，是同一种性质的力。 事实检验： 例．牛顿进行了著名的月地检验，验证了使苹果下落的力和使月球绕地球运动的力是同一种性质的力，同样遵从“平方反比”规律。在进行月地检验时，不需要用到的物理量是（　　） A．月球公转的周期 B．地球的半径 C．地表的重力加速度 D．地球自转的周期 D 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 1. 基本内容 3. 适用条件 （1）两个质点之间 （2）两个均质球体之间 三、万有引力定律 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力方向在它们的连线上，引力大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比。 2. 表达式 r: 两球球心间的距离 G: 引力常量 某同学认为两只小猫距离非常近时，根据公式F= 得出：r→0时，F→∞。你认为这位同学的想法正确吗？为什么？ 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 二、活化能 随堂小练 二、活化能 （三）燃料电池 四、引力常量的测量——卡文迪许的扭秤实验 1789年，在牛顿发现万有引力定律一百多年以后，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量。 （1）证明了万有引力的存在 （2）使得万有引力定律具有真正的实用价值， 可测量远离地球的天体质量、平均密度等。 1．关于万有引力定律的表达式，下列说法正确的是（    ） 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．两个物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 D．公式中的G为比例系数，它的单位是 A 2．已知地球质量为某行星质量的144倍，地球半径为该行星半径的3倍，忽略星球自转，一物体在地球表面所受地球引力为，则其在该行星表面所受引力为（　　） A． B． C． D． C 3．“天和”核心舱在地球引力作用下，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 4．要使两物体间万有引力减小到原来的，可采取的方法是（　　） A．使两物体的质量各减少一半，距离保持不变 B．使两物体间距离变为原来的2倍，其中一个物体质量减为原来的 C．使两物体的质量各减为原来的，距离不变 D．使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的 B $