第3章 第2节 万有引力定律-【新课程学案】2026-2027学年高中物理必修第二册教师用书word（教科版）

第2节　万有引力定律

核心素养导学

 

一、苹果落地引发的思考

1.牛顿假设苹果与月球在运动中受到的是同种性质的力，都是地球对它们的引力。

2.行星围绕太阳运动的向心力也是太阳对行星的引力。

 

二、万有引力定律的建立

1.行星与太阳间的引力

2.月—地检验

(1)月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度与地面重力加速度的比值==。

(2)月球绕地球运动的实际向心加速度a=≈2.7×10-3 m/s2，所以=≈。

(3)结论：地面上物体受地球的引力与月球所受地球的引力、太阳与行星的引力遵从相同的规律。

3.万有引力定律

(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：F=G。

 

三、引力常量

1.测量者：英国物理学家卡文迪许。

2.数值：G=6.67×10-11 N·m2/kg2。 

 

　　(1)引力常量适用于任何两个物体，具有普适性。

(2)引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。

1.行星绕太阳运行的轨道是椭圆轨道，但大多数行星的运行轨道十分接近如图所示的圆轨道，请对以下结论作出判断：

(1)太阳对行星的引力与行星的质量成正比。 (√)

(2)行星对太阳的引力与行星与太阳间的距离成反比。 (×)

(3)太阳对行星的引力方向沿行星与太阳中心连线且指向太阳。 (√)

(4)地面上两个物体之间由于距离较小，两物体间的万有引力一般不能忽略。 (×)

(5)月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是由地球对月球的引力提供的。 (√)

2.太阳与行星之间、地球与月球之间以及任何两个物体之间都存在万有引力。

(1)公式F=G中r的含义是什么?

(2)任何两个物体之间的万有引力都能利用公式F=G计算出来吗?

提示：(1)r指的是两个质点间的距离。

(2)不能。万有引力定律的表达式F=G只适用于质点之间、质量分布均匀的球体之间万有引力的计算，形状不规则、质量分布不均匀的物体间r不易确定。

3.两个挨得很近的人之间的万有引力可以用万有引力定律计算吗?设想将一个小球放到地球的中心，小球受到的万有引力是多少呢?

提示：两个挨得很近的人不能看作质点，不能根据万有引力定律求他们间的万有引力；将小球放在地球的中心，地球的各部分对小球的吸引力是对称的，小球受到的万有引力为零。

新知学习(一)|对万有引力定律的理解

[任务驱动]

　　如图所示，图甲为两个靠近的人，图乙为行星围绕着太阳运行，他们都是有质量的。