第六章萬(wàn)有引力與航天3萬(wàn)有引力定律

1、第六章萬(wàn)有引力與航天3萬(wàn)有引力定律,嘗察設(shè)計(jì)f+f+5ff-學(xué)習(xí)目標(biāo)1通過(guò)學(xué)習(xí)牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的思路和過(guò)程，知道地球上的重物下落與天體運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性.2知道萬(wàn)有引力是一種存在于所有物體之間的吸引力，知道萬(wàn)有引力定律公式的適用范圍.3. 通過(guò)計(jì)算人與人之間、人與地球之間的萬(wàn)有引力，理解萬(wàn)有引力定律的含義并會(huì)用萬(wàn)有引力定律公式解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問(wèn)題.4. 通過(guò)學(xué)習(xí)卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)理解萬(wàn)有引力常量的意義，了解它的測(cè)定方法.自主探究1. 萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互，引力的方向在,引力的大小與成正比、與它們之間距離r的二次方成比.2. 公式:3. 公式中F為兩個(gè)物體間的，單位:;m

2、i、m2分別表示兩個(gè)物體的，單位:;r為兩個(gè)物體間的，單位:.4. G為，G=，它是測(cè)定的.合作探究一、月-地檢驗(yàn)【自主探究】在牛頓時(shí)代，地球表面重力加速度g、月I1地的距離r、月球的公轉(zhuǎn)周期T都能精確的測(cè)82定，已知r=3.8X10m，T=27.3天，g取9.8m/s，月球軌道半徑即月-地的距離r約為地球半徑R的60倍，求月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度a和地球表面重力加速度g之比？該計(jì)算結(jié)果說(shuō)明了什么？結(jié)論:_.二、萬(wàn)有引力定律【自主探究】閱讀教材，思考問(wèn)題：1. 什么是萬(wàn)有引力？并舉出實(shí)例.2. 萬(wàn)有引力定律怎樣反映物體之間相互作用的規(guī)律？其數(shù)學(xué)表達(dá)式如何？并注明每個(gè)符號(hào)的單位和物理意義.3. 萬(wàn)有

3、引力定律的適用條件是什么？【小組合作】1內(nèi)容:.2. 公式:.3公式適應(yīng)條件：.當(dāng)物體之間的距離遠(yuǎn)大于物體本身時(shí)，物體可看成質(zhì)點(diǎn)；當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí)，它們間的引力也可直接用公式計(jì)算，但式中的r是指.三、引力常量【小組合作】1. 引力常量G:_2. 卡文迪許在測(cè)G值時(shí)精妙在哪里?_3. 引力常量的測(cè)定有何實(shí)際意義?四、萬(wàn)有引力與重力1. 請(qǐng)估算兩位同學(xué)相距1m遠(yuǎn)時(shí)他們間的萬(wàn)有引力？（可設(shè)他們的質(zhì)量約為50kg）2. 已知地球的質(zhì)量約為6.0xi024kg，地球半徑為6.4X106m,請(qǐng)估算其中一位同學(xué)和地球之間的萬(wàn)有引力是多大？3. 已知地球表面的重力加速度g為9.8m/s2，則其中

4、一位同學(xué)所受重力是多少？并比較萬(wàn)有引力和重力？【課堂小結(jié)】課堂檢測(cè)1要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的-,下列辦法不可采用的是（）A. 使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變B. 使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的-,距離不變C. 使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變D. 距離和質(zhì)量都減為原來(lái)的-2兩個(gè)大小相同的實(shí)心小鐵球緊靠在一起時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力為F.若兩個(gè)半徑為原來(lái)2倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則它們之間的萬(wàn)有引力為（）A. 4FB.2FC.8FD.16F3. 關(guān)于萬(wàn)有引力定律的正確說(shuō)法是（）A. F=G中的G是一個(gè)比例常數(shù)，是沒(méi)有單位的B. 任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力大小跟兩個(gè)物

5、體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比C. 萬(wàn)有引力定律是卡文迪許發(fā)現(xiàn)的D. 公式只適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的引力計(jì)算4. 下列說(shuō)法中正確的是（）A. 兩質(zhì)點(diǎn)間萬(wàn)有引力為F，當(dāng)它們間的距離增加一倍時(shí)，它們之間的萬(wàn)有引力是-B. 樹(shù)上的蘋(píng)果掉到地上，這說(shuō)明地球吸引蘋(píng)果的力大于蘋(píng)果吸引地球的力C. 由萬(wàn)有引力公式F=G可知，當(dāng)其他條件不變而r趨近0時(shí)，F(xiàn)趨于無(wú)窮大D. 引力常量G=6.67X10-11Nm2/kg2，說(shuō)明它在數(shù)值上等于質(zhì)量為1kg的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)的相互作用力5. 地球?qū)υ虑蚓哂邢喈?dāng)大的萬(wàn)有引力，他們不靠在一起的原因是（）A. 不僅地球?qū)υ虑蚯以虑驅(qū)Φ厍蛞灿幸Γ鴥蓚€(gè)力大小

6、相等、方向相反，互相平衡了B. 地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力還不夠大C. 不僅地球?qū)υ虑蛴幸?，太?yáng)系內(nèi)其他行星對(duì)月球也有引力，這些力的合力等于零D. 萬(wàn)有引力不斷地改變方向，使得月球繞地球運(yùn)行6. 關(guān)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力表達(dá)式F=G，下面說(shuō)法正確的是（）A. 公式中G為常量，與太陽(yáng)和行星均無(wú)關(guān)B. 公式中G由太陽(yáng)與行星間的距離、作用力和質(zhì)量決定C. M和m受到的引力總是大小相等，方向相反，是一對(duì)平衡力D. M和m受到的引力總是大小相等，方向相反，是作用力與反作用力7. 兩個(gè)質(zhì)量均為m的星體，其連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)為MN，0為兩星體連線(xiàn)的中點(diǎn).如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O沿OM方向運(yùn)動(dòng)，則它受到的萬(wàn)有引

7、力大小變化情況是（）IA.一直增大B.一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大8火星的半徑是地球半徑的一半，火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的-;那么地球表面50kg的物體受到地球的吸引力約是火星表面同質(zhì)量的物體受到火星吸引力的倍.參考答案自主探究1吸引它們的連線(xiàn)上物體的質(zhì)量mi和m2的乘積反2. F=G3引力N質(zhì)量kg距離m4引力常量6.67X10-11N-m2/kg2卡文迪許合作探究一、月L地檢驗(yàn)2-32a=()rP.69X10m/s地設(shè)物體的質(zhì)量為m,在月球軌道上的物體受到的引力F1=G，物體在地面附近受到的地F2=G，則有一一一結(jié)論：天上的力”和人間”的力是同一種力.二、萬(wàn)有引力定律1自然界中任

8、何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線(xiàn)上，引力的大小與物體的質(zhì)量mi和m2的乘積成正比、與它們之間距離r的二次方成反比2.F=GF為兩個(gè)物體間的引力，單位:N;m1>m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，單位:kg;r為兩個(gè)物體間的距離，單位:m;G為引力常數(shù)；G=6.67X10-11Nm2/kg2，它在數(shù)值上等于質(zhì)量分別是1kg的兩個(gè)物體相距1m時(shí)的相互作用力3只適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力兩球心間的距離三、引力常量-11221.G=6.67X10Nm/kg2該實(shí)驗(yàn)精巧之處：將不易觀察的微小變化量，轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量，再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系，算出微小變化量3卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定引力常量G，表明萬(wàn)有引力定律適用于地面的任何兩個(gè)物體，用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步證明了萬(wàn)有引力定律的普適性；同時(shí)使得包括計(jì)算星體質(zhì)量在內(nèi)的關(guān)于萬(wàn)有引力定律的定量計(jì)算