内容正文:
必修二 第三章 万有引力定律及其应用
第一节 万有引力定律
【自主学习】
1、 学习目标
1. 了解人类对天体运动探索的发展历程及开普勒行星运动规律;
2. 知道万有引力的内容及适用范围,会用其解决相关物体问题;
3. 记住引力常数的大小及意义。
2、 重点难点
1. 万有引力定律及其建立过程
2. 万有引力定律的理解和应用[来源:Z*xx*k.Com]
3、 自主学习
1. 对天体运动的认识
1) 地心说:
;
2) 日心说:
;
2. 开普勒行星运动定律
1) 开普勒第一定律: ;
2) 开普勒第一定律: ;
3) 开普勒第一定律: ;
3. 万有引力定律
1) 内容 :任意两个有 的物体间都存在相互吸引力,其大小与物体的质量乘积成 ,与它们间距离的平方成 .
2) 数学表达式:
,其中
,
分别表示两物体的质量,
表示两物体间的距离.
为 ,英国科学家 最先利用扭秤测出:
.
4、 要点透析
问题一若地球绕太阳运转轨道的半长轴为
,周期为
;月球绕地球运转轨道的长半轴为
,周期为
,则
吗?
总结:(1)开普勒第三定律的数学表达式:
,式中的
值是一个与行星无关的常量,在不同的星系中
值与系统的中心天体有关;
(2)T是公转周期,不是自转周期.
问题二对于万有引力定律的表达式,下列说法中正确的是 ( )
A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.当r趋近于0时,万有引力趋近于无穷大
C.m1、m2受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
D.公式中的F应理解为m1、m2所受引力之和
总结:(1)公式
适用计算两个质点间的相互作用;
(2)计算两个质量分布均匀的球体间的的万有引力时,r为两球心之间的距离;
(3)两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力。
问题三考虑地球自转的影响,结合万有引力定律,思考:为什么随着纬度的增大,重力加速度逐渐增大.
总结:(1)重力为万有引力的分力,赤道上满足
,两极
;
(2)一般情况下,重力小于万有引力,但两者相差不大,近似计算中认为
.
第一节 万有引力定律
· 【课堂检测】[来源:学。科。网]
对开普勒定律的理解
1. (双选)关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是 ( )
A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度与行星和太阳之间的距离有关,距离小时速度小,距离大时速度大
B.所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在椭圆轨道上的一个焦点上
C.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的
D.行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动,是由于太阳对行星的引力作用
万有引力定律的理解与应用[来源:学科网ZXXK]
2. 如图所示,两球的半径分别是r1和r2,均小于r,而球质量分布均匀,大小分别为m1、m2,则两球间的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
万有引力和重力
3. 假设地球为密度均匀的球体,若保持密度不变,而将半径缩小
,那么地面上的物体所受的重力将变为原来的 ( )
A.2倍 B.
C.4倍 D.
4. 【选做】试求离地面H高度的重力加速度
是地面重力加速度度g的多少倍?
第一节 万有引力定律
· 【当堂训练】
1. 世界上第一个比较准确地测出引力常量的科学家是 ( )
A.伽利略 B.托里拆利 C.牛顿 D.卡文迪许[来
2. 对开普勒第一定律的理解,下列说法正确的是 ( )
A.太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点
B.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向
C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂