3.2 万有引力定律（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（教科版必修2）

第三章　 2　万有引力定律 学习目标 1.了解万有引力定律得出的思维过程，知道地球上物体下落与天体运动的统一性. 2.理解万有引力定律的含义，知道万有引力定律的普遍性，会用万有引力定律解决相关问题. 3.了解引力常量G. 内容索引 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 Ⅰ自主预习梳理 Ⅰ 自主预习梳理 一、与引力有关现象的思考 1.苹果落地的原因：苹果受到 . 2.月球绕地球做圆周运动的原因：受到 . 3.行星围绕太阳运动的向心力也是 . 二、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 ，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成 ，与这两个物体之间的距离的 成 . 2.表达式：F＝ ，G为 . 地球的吸引力 地球对月球的引力 太阳对行星的引力 引力 正比 平方 反比 引力常量 三、引力常量 1.测定：在1798年，英国物理学家 利用 实验较精确地测出引力常量. 2.数值：国际科学联盟理事会科技数据委员会2002年推荐的引力常量数值为G＝6.672(10)×10－11 N·m2/g2，通常可以取G＝ . 3.意义：使 能进行定量运算，显示出其真正的实用价值. 卡文迪许 扭秤 6.67×10－11 N·m2/kg2 万有引力定律 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.( ) (2)引力常量是牛顿首先测出的.( ) (3)物体间的万有引力与它们间的距离成反比.( ) (4)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体若距离无限靠近，它们间的万有引力趋于无限大.( ) 即学即用 √ × × × 2.两个质量都是1 kg的物体(可看成质点)，相距1 m时，两物体间的万有引力F＝ N，一个物体的重力F′＝ N，万有引力F与重力F′的比值为 .(已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，重力加速度g＝10 m/s2). 6.67×10－11 10 6.67×10－12 Ⅱ 重点知识探究 一、太阳与行星间的引力 (1)若行星的质量为m，行星到太阳的距离为r，行星运行周期为T，则行星做匀速圆周运动需要的向心力的大小如何表示？ 答案 导学探究 (2)根据开普勒第三定律 ＝k，把行星需要的向心力表达式中的T消去后，得到的表达式是什么？ (3)根据牛顿第三定律，行星吸引太阳的力与太阳吸引行星的力的性质相同，则可以推出什么结论？ 答案 (4)根据一对相互作用力相等，又有什么结论？ 知识深化 太阳与行星间引力的推导 (1)两个理想化模型 ①将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动. ②将天体看成质点，且质量集中在球心上. (2)推导过程 解析　F′和F大小相等、方向相反，是作用力和反作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案为B、D. 例1　(多选)根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力F∝ ，行星对太阳的引力F′∝ ，其中M、m、r分别为太阳、行星质量和太阳与行星间的距离，下列说法正确的是 A.由F′∝ 和F∝ ，得F∶F′＝m∶M B.F和F′大小相等，是作用力和反作用力 C.F和F′大小相等，是同一个力 D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力 √ 答案 √ 解析 二、万有引力定律 如图1所示，天体是有质量的，人是有质量的，地球上的其他物体也是有质量的. 导学探究 图1 (1)任意两个物体之间都存在万有引力吗？为什么通常两个物体间感受不到万有引力，而太阳对行星的引力可以使行星围绕太阳运转？ 答案　任意两个物体间都存在着万有引力.但由于地球上物体的质量一般很小(相比较天体质量)，地球上两个物体间的万有引力是远小于地面对物体的摩擦力，通常感受不到，但天体质量很大，天体间的引力很大，对天体的运动起决定作用. (2)地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？ 答案　相等.它们是一对相互作用力. 答案 知识深化 1.万有引力定律表达式F＝ ，式中G为引力常量.G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，由英国物理学家卡文迪许在实验室中比较准确