人教版高中物理必修2第7章第2節(jié)萬有引力定律課件

萬有引力定律萬有引力定律新知講解1、伽利略:認(rèn)為行星的運(yùn)動(dòng)是由“慣性”自行維持的。一、科學(xué)家們的探索之路2、開普勒行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來自太陽的類似于磁力的作用，與距離成反比。3、笛卡爾認(rèn)為在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)新知講解1、伽利略:一、科學(xué)家們的探索之路2、開普勒3、笛卡新知講解下面我們根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律來討論太陽與行星間的引力。4、胡克：認(rèn)為行星的運(yùn)動(dòng)是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。5、牛頓：認(rèn)為以任何方式改變速度（包括改變速度的方向）都需要力。這就是說，使行星沿圓或橢圓運(yùn)動(dòng)，需要指向圓心或橢圓焦點(diǎn)的力，這個(gè)力應(yīng)該就是太陽對它的引力。新知講解下面我們根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律來討論太新知講解二、行星與太陽間的引力1、簡化模型：行星軌道按照“圓”來處理；太陽行星v行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到一個(gè)指向圓心（太陽）的引力提供了向心力，太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。FF’新知講解二、行星與太陽間的引力太陽行星v行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)新知講解問題：設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星與太陽間的距離為r，周期為T，請推導(dǎo)太陽對行星的引力F。mv2rF=——解：行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為：①v=——2πrT周期為T與線速度為v的關(guān)系：②F=——4π2mrT2②代入①得：③2、太陽和行星之間的引力新知講解問題：設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星與太陽間的新知講解上式等號右邊4π2k為常量，太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比:即F∝m/r2

。由開普勒第三定律：=k

得：T2

＝，——r3T2

——r3kF=4π2k——mr2同理行星對太陽的引力跟太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比:即：F′∝M/r2

代入③得：新知講解上式等號右邊4π2k為常量，太陽對行星的引力跟行星的新知講解由牛頓第三定律知F和F′的大小相等，因此太陽和行星之間的引力與行星和太陽的質(zhì)量成正比與距離的二次方成反比F∝——Mmr2寫成等式就是：F=G——Mmr2式中量G與太陽、行星都沒有關(guān)系。太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。至此，牛頓一直是在已有的觀測結(jié)果和理論引導(dǎo)下進(jìn)行推測和分析，觀測結(jié)果僅對“行星繞太陽運(yùn)動(dòng)”成立，這還不是萬有引力定律。新知講解由牛頓第三定律知F和F′的大小相等，因此太陽和行星新知講解三、月—地檢驗(yàn)思考：地球繞太陽運(yùn)動(dòng)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)，它們之間的作用力是同一種性質(zhì)的力嗎？這種力與地球?qū)渖咸O果的吸引力也是同一種性質(zhì)的力嗎？新知講解三、月—地檢驗(yàn)思考：地球繞太陽運(yùn)動(dòng)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)，新知講解1.月—地檢驗(yàn)的目的：檢驗(yàn)維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使物體下落的力是同一種性質(zhì)力，都遵從“平方反比”的規(guī)律。2.月—地檢驗(yàn)的推導(dǎo)假設(shè)地球與月球間的作用力與太陽與行星間的作用力是同一種力，為了驗(yàn)證地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律，牛頓還做了著名的“月－地”檢驗(yàn)。新知講解1.月—地檢驗(yàn)的目的：檢驗(yàn)維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使新知講解F＝G___________m月

m地r2則應(yīng)該滿足:F根據(jù)牛頓第二定律:a月=——m月

=G______m地r2(r

是地球中心與月球中心的距離)①(R是地球中心與蘋果間的距離)假設(shè)地球?qū)μO果的吸引力也是同一種力，同理可知，蘋果的自由落體加速度=G______m地R2a蘋②——=——R的60倍，所以：①/②可得：a月a蘋R2r2由于月球與地球中心的距離r約為地球半徑——=——a月a蘋6021新知講解F＝G___________m月m地r2則應(yīng)該新知講解已知自由落體加速度g為9.8m/s2，月球中心距離地球中心的距離為3.8×108m，月球公轉(zhuǎn)周期為27.3d，約2.36×106s，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，能否驗(yàn)證前面的假設(shè)？思考討論求：——a月a蘋解：a月=(——)2r=（————）2×3.8×108m/s2≈2.69×10-3m/s22πT2×3.142.36×106——=2.7×10-4≈

a月a蘋——6021新知講解已知自由落體加速度g為9.8m/s2，月球新知講解這表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，真的遵從相同的規(guī)律。四、萬有引力定律1、定律表述：自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，引力的方向在它們的連線上，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比.新知講解這表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，新知講解F＝G___________m1

m2r22、公式表達(dá)：（1）m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量單位用千克（kg）；（2）r表示它們的距離單位用米（m）。力的單位用牛（N）（3）G是比例系數(shù)，叫作引力常量，適用于任何兩個(gè)物體。自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，所以說：萬有引力具有相互性、普遍性。另外萬有引力還具有宏觀性。3、對萬有引力的理解新知講解F＝G___________m1m2r22、公新知講解(1)可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力；4、適用條件r指質(zhì)點(diǎn)和球心間的距離。r(2)兩質(zhì)量均勻分布的球體間的引力。r指的是兩球心間的距離。r(3)一質(zhì)量均勻分布的球體和一質(zhì)點(diǎn)間的引力。新知講解(1)可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力；4、適用條件r指新知講解五、引力常量的測定1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后，英國物理學(xué)家卡文迪許，在實(shí)驗(yàn)室里通過測量幾個(gè)鉛球之間的萬有引力，比較準(zhǔn)確地得出了G的數(shù)值。1、引力常量G的數(shù)值目前推薦的引力常量G標(biāo)準(zhǔn)值：G＝6.67259×10-11N·

m2/kg2，通常取：G=6.67×10－11N·m2/kg2新知講解五、引力常量的測定1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定知識(shí)拓展1、實(shí)驗(yàn)原理力矩平衡，即引力矩=扭轉(zhuǎn)力矩。2、科學(xué)方法：放大法3、科學(xué)思想：等效的思想。(1)扭秤裝置把微小力轉(zhuǎn)變成力矩來反映。(2)扭轉(zhuǎn)角度(微小形變)通過光標(biāo)的移動(dòng)來反映。卡文迪許實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫演示：卡文迪許實(shí)驗(yàn)知識(shí)拓展1、實(shí)驗(yàn)原理卡文迪許實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫演示：卡文迪許實(shí)驗(yàn)新知講解既然自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，為什么我們感覺不到周圍物體的引力呢？為什么說萬有引力具有宏觀性？計(jì)算：兩個(gè)質(zhì)量為60kg，相距1m的物體之間的引力？=2.4012×10-7N此力不到一粒芝麻重的幾千分之一所以根本感覺不到它的存在。解：思考討論1新知講解既然自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，為什么我們感計(jì)算：太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=6.0×1024kg，日地之間的距離為R=1.5×1011m請計(jì)算：太陽與地球之間的萬有引力又是多大呢？新知講解=—————————————=3.5×1022(N)6.67×10－11×2.0×1030

×6.0×1024（1.5×1011）2太陽與地球之間的萬有引力的大小能竟能拉斷直徑為9000km的鋼柱，非常巨大。解:通常情況下，萬有引力非常小，只有質(zhì)量巨大的星球間或天體與附近的物體間，它的存在才有實(shí)際的物理意義所以說萬有引力還具有宏觀性。計(jì)算：太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=6新知講解一個(gè)籃球的質(zhì)量為0.6kg，它所受的重力有多大？試估算操場上相距0.5m的兩個(gè)籃球之間的萬有引力。解：G=mg=0.6×9.8N=5.88N思考討論2F＝G___________=

6.67×10－11

____________≈9.6×10－11Nm1

m2r20.6×0.60.52可見兩個(gè)籃球間萬有引力比重力小的多，人們根本無法察覺到，可忽略不計(jì)。新知講解一個(gè)籃球的質(zhì)量為0.6kg，它所受的重力有多大？新知講解2、引力常量物理意義：引力常量在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)的相互吸引力。3、引力常量測定的意義（1）卡文迪許利用扭秤裝置通過改變小球的質(zhì)量和距離，得到了G的數(shù)值，驗(yàn)證了萬有引力定律的正確性。（2）引力常量的確定使萬有引力定律能夠進(jìn)行定量的計(jì)算，顯示出真正的實(shí)用價(jià)值。新知講解2、引力常量物理意義：引力常量在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都新知講解科學(xué)漫步

牛頓的科學(xué)生涯閱讀回答下面問題：1、簡述牛頓的科學(xué)生涯。2、說一說牛頓在前人的基礎(chǔ)上形成了比較全面的科學(xué)方法是什么？3、在科學(xué)研究方面我們應(yīng)該學(xué)習(xí)牛頓的哪些品質(zhì)？新知講解科學(xué)漫步課堂練習(xí)1.火星軌道半徑是地球軌道半徑的a倍,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的b倍,那么火星與太陽之間的引力約為地球與太陽之間引力的______倍。

2.在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間的引力過程中，得出太陽對行星的引力表達(dá)式后推出行星對太陽的引力表達(dá)式，是一個(gè)很關(guān)鍵的論證步驟，這一步驟采用的論證方法是()A．研究對象的選取B．理想化過程C．控制變量法D．等效法D課堂練習(xí)1.火星軌道半徑是地球軌道半徑的a倍,火星質(zhì)量約為地課堂練習(xí)3、一名宇航員來到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是他在地球上所受萬有引力大小的()0.25倍B.0.5倍C.2.0倍D.4.0倍C課堂練習(xí)3、一名宇航員來到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球課堂練習(xí)4.4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了一圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107m，它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星（軌道半徑為4.2×107m）相比（）A.

向心加速度較小

B.

周期較大

C.

線速度較大

D.

機(jī)械能較大C課堂練習(xí)4.4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了一圓軌道衛(wèi)星1.“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行，標(biāo)志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成．設(shè)“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它距月球表面的高度為h，已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G，則衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度a=________，線速度v=________．拓展提高1.“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行拓展提高2．對于萬有引力定律的表達(dá)式F＝，下面說法中正確的是(

)A．當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大B．公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的C．若m1>m2，則m1受到的引力大于m2受到的引力D．m1與m2受到的引力大小相等，是一對平衡力B拓展提高2．對于萬有引力定律的表達(dá)式F＝，拓展提高3.最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星，并測得它圍繞該恒星運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間為1200年，它與該恒星的距離為地球到太陽距離的100倍．假定該行星繞恒星運(yùn)行的軌道和地球繞太陽運(yùn)行的軌道都是圓周，僅利用以上兩個(gè)數(shù)據(jù)可以求出的量有（）恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比B.恒星密度與太陽密度之比C.行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比D.行星運(yùn)行速度與地球公轉(zhuǎn)速度之比AD拓展提高3.最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽系外某一恒星有一行課堂總結(jié)1、萬有引力定律公式F＝G___________m1

m2r22、適用條件（1）適用于質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算。（2） 對于可視為質(zhì)點(diǎn)的物體間的引力求解也可以利用萬有引力公式。（3） 當(dāng)研究的物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可以把物體假想分割成無數(shù)質(zhì)點(diǎn)，求分力，再求合力。G=6.67×10－11N·m2/kg2課堂總結(jié)1、萬有引力定律公式F＝G___________板書設(shè)計(jì)一、科學(xué)家們的探索之路二、行星與太陽間的引力太陽和行星之間的引力與行星和太陽的質(zhì)量成正比與距離的二次方成反比。三、月—地檢驗(yàn)太陽與行星間、地球與月球間、地球與地面物體間的力是同一種性質(zhì)的力。板書設(shè)計(jì)一、科學(xué)家們的探索之路五、引力常量的測定卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出：G=6.67×10－11N?m2/kg2

意義：證明了萬有引力的存在；使萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值。板書設(shè)計(jì)四、萬有引力定律

F＝G___________m1

m2r2普遍性、相互性、宏觀性五、引力常量的測定板書設(shè)計(jì)四、萬有引力定律F＝G____1．在過去，藝術(shù)品的接受并不屬于美學(xué)的研究范圍，而當(dāng)接受美學(xué)誕生以后，關(guān)于藝術(shù)品的接受的研究就成為藝術(shù)美學(xué)中的一門顯學(xué)。2．接受美學(xué)認(rèn)為，藝術(shù)品在藝術(shù)家手中產(chǎn)生出來，這只是藝術(shù)創(chuàng)作的第一階段，讀者、觀眾、聽眾對藝術(shù)品的接受是藝術(shù)創(chuàng)作的繼續(xù)。3．通過讀者、觀眾和聽眾的接受，藝術(shù)作品的價(jià)值才從一種可能的存在轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的存在，從這個(gè)意義上說，接受也屬于藝術(shù)創(chuàng)作的一部分。4．“前理解”是接受者在理解文本以前的心理文化結(jié)構(gòu)，由于接受者對文本的接受不是被動(dòng)的。所以這種結(jié)構(gòu)會(huì)影響接受者對文本的理解。5.追求一種具體生活之上的普遍原則很容易，所以很多人選擇“活得正確”而放棄“活得豐富”。6.不論是正確性標(biāo)準(zhǔn)的形成，還是正確性標(biāo)準(zhǔn)的修正，都離不開生活實(shí)踐的豐富性，二者密切相關(guān)。7.生活中個(gè)體的人，追求“活得豐富”并不意味著對“活得正確”的放棄，仍應(yīng)體現(xiàn)出對既有規(guī)則的尊重。8.成熟社會(huì)的成熟公民不必刻意選擇生活，“活得豐富”與“活得正確”是自然而然形成的結(jié)果。9.中國人對自然的態(tài)度是親和、“不隔”的，對用具器皿的制作不單是為了控制自然，滿足生存所需，還希望以此表現(xiàn)對自然的敬愛，反映自然所給予的啟示。10.人類社會(huì)里的禮和樂體現(xiàn)著天地運(yùn)行的大道，而禮之本在仁，在于音樂的精神，所以樂是一切人類藝術(shù)的最髙境界和最終追求。1．在過去，藝術(shù)品的接受并不屬于美學(xué)的研究范圍，而當(dāng)接受美學(xué)萬有引力定律萬有引力定律新知講解1、伽利略:認(rèn)為行星的運(yùn)動(dòng)是由“慣性”自行維持的。一、科學(xué)家們的探索之路2、開普勒行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來自太陽的類似于磁力的作用，與距離成反比。3、笛卡爾認(rèn)為在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)新知講解1、伽利略:一、科學(xué)家們的探索之路2、開普勒3、笛卡新知講解下面我們根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律來討論太陽與行星間的引力。4、胡克：認(rèn)為行星的運(yùn)動(dòng)是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。5、牛頓：認(rèn)為以任何方式改變速度（包括改變速度的方向）都需要力。這就是說，使行星沿圓或橢圓運(yùn)動(dòng)，需要指向圓心或橢圓焦點(diǎn)的力，這個(gè)力應(yīng)該就是太陽對它的引力。新知講解下面我們根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律來討論太新知講解二、行星與太陽間的引力1、簡化模型：行星軌道按照“圓”來處理；太陽行星v行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到一個(gè)指向圓心（太陽）的引力提供了向心力，太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。FF’新知講解二、行星與太陽間的引力太陽行星v行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)新知講解問題：設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星與太陽間的距離為r，周期為T，請推導(dǎo)太陽對行星的引力F。mv2rF=——解：行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為：①v=——2πrT周期為T與線速度為v的關(guān)系：②F=——4π2mrT2②代入①得：③2、太陽和行星之間的引力新知講解問題：設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星與太陽間的新知講解上式等號右邊4π2k為常量，太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比:即F∝m/r2

。由開普勒第三定律：=k

得：T2

＝，——r3T2

——r3kF=4π2k——mr2同理行星對太陽的引力跟太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比:即：F′∝M/r2

代入③得：新知講解上式等號右邊4π2k為常量，太陽對行星的引力跟行星的新知講解由牛頓第三定律知F和F′的大小相等，因此太陽和行星之間的引力與行星和太陽的質(zhì)量成正比與距離的二次方成反比F∝——Mmr2寫成等式就是：F=G——Mmr2式中量G與太陽、行星都沒有關(guān)系。太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。至此，牛頓一直是在已有的觀測結(jié)果和理論引導(dǎo)下進(jìn)行推測和分析，觀測結(jié)果僅對“行星繞太陽運(yùn)動(dòng)”成立，這還不是萬有引力定律。新知講解由牛頓第三定律知F和F′的大小相等，因此太陽和行星新知講解三、月—地檢驗(yàn)思考：地球繞太陽運(yùn)動(dòng)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)，它們之間的作用力是同一種性質(zhì)的力嗎？這種力與地球?qū)渖咸O果的吸引力也是同一種性質(zhì)的力嗎？新知講解三、月—地檢驗(yàn)思考：地球繞太陽運(yùn)動(dòng)，月球繞地球運(yùn)動(dòng)，新知講解1.月—地檢驗(yàn)的目的：檢驗(yàn)維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使物體下落的力是同一種性質(zhì)力，都遵從“平方反比”的規(guī)律。2.月—地檢驗(yàn)的推導(dǎo)假設(shè)地球與月球間的作用力與太陽與行星間的作用力是同一種力，為了驗(yàn)證地面上的重力與地球吸引月球、太陽吸引行星的力是同一性質(zhì)的力，遵守同樣的規(guī)律，牛頓還做了著名的“月－地”檢驗(yàn)。新知講解1.月—地檢驗(yàn)的目的：檢驗(yàn)維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使新知講解F＝G___________m月

m地r2則應(yīng)該滿足:F根據(jù)牛頓第二定律:a月=——m月

=G______m地r2(r

是地球中心與月球中心的距離)①(R是地球中心與蘋果間的距離)假設(shè)地球?qū)μO果的吸引力也是同一種力，同理可知，蘋果的自由落體加速度=G______m地R2a蘋②——=——R的60倍，所以：①/②可得：a月a蘋R2r2由于月球與地球中心的距離r約為地球半徑——=——a月a蘋6021新知講解F＝G___________m月m地r2則應(yīng)該新知講解已知自由落體加速度g為9.8m/s2，月球中心距離地球中心的距離為3.8×108m，月球公轉(zhuǎn)周期為27.3d，約2.36×106s，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，能否驗(yàn)證前面的假設(shè)？思考討論求：——a月a蘋解：a月=(——)2r=（————）2×3.8×108m/s2≈2.69×10-3m/s22πT2×3.142.36×106——=2.7×10-4≈

a月a蘋——6021新知講解已知自由落體加速度g為9.8m/s2，月球新知講解這表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，真的遵從相同的規(guī)律。四、萬有引力定律1、定律表述：自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，引力的方向在它們的連線上，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比.新知講解這表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，新知講解F＝G___________m1

m2r22、公式表達(dá)：（1）m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量單位用千克（kg）；（2）r表示它們的距離單位用米（m）。力的單位用牛（N）（3）G是比例系數(shù)，叫作引力常量，適用于任何兩個(gè)物體。自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，所以說：萬有引力具有相互性、普遍性。另外萬有引力還具有宏觀性。3、對萬有引力的理解新知講解F＝G___________m1m2r22、公新知講解(1)可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力；4、適用條件r指質(zhì)點(diǎn)和球心間的距離。r(2)兩質(zhì)量均勻分布的球體間的引力。r指的是兩球心間的距離。r(3)一質(zhì)量均勻分布的球體和一質(zhì)點(diǎn)間的引力。新知講解(1)可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力；4、適用條件r指新知講解五、引力常量的測定1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后，英國物理學(xué)家卡文迪許，在實(shí)驗(yàn)室里通過測量幾個(gè)鉛球之間的萬有引力，比較準(zhǔn)確地得出了G的數(shù)值。1、引力常量G的數(shù)值目前推薦的引力常量G標(biāo)準(zhǔn)值：G＝6.67259×10-11N·

m2/kg2，通常?。篏=6.67×10－11N·m2/kg2新知講解五、引力常量的測定1789年，即在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定知識(shí)拓展1、實(shí)驗(yàn)原理力矩平衡，即引力矩=扭轉(zhuǎn)力矩。2、科學(xué)方法：放大法3、科學(xué)思想：等效的思想。(1)扭秤裝置把微小力轉(zhuǎn)變成力矩來反映。(2)扭轉(zhuǎn)角度(微小形變)通過光標(biāo)的移動(dòng)來反映?？ㄎ牡显S實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫演示：卡文迪許實(shí)驗(yàn)知識(shí)拓展1、實(shí)驗(yàn)原理卡文迪許實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫演示：卡文迪許實(shí)驗(yàn)新知講解既然自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，為什么我們感覺不到周圍物體的引力呢？為什么說萬有引力具有宏觀性？計(jì)算：兩個(gè)質(zhì)量為60kg，相距1m的物體之間的引力？=2.4012×10-7N此力不到一粒芝麻重的幾千分之一所以根本感覺不到它的存在。解：思考討論1新知講解既然自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，為什么我們感計(jì)算：太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=6.0×1024kg，日地之間的距離為R=1.5×1011m請計(jì)算：太陽與地球之間的萬有引力又是多大呢？新知講解=—————————————=3.5×1022(N)6.67×10－11×2.0×1030

×6.0×1024（1.5×1011）2太陽與地球之間的萬有引力的大小能竟能拉斷直徑為9000km的鋼柱，非常巨大。解:通常情況下，萬有引力非常小，只有質(zhì)量巨大的星球間或天體與附近的物體間，它的存在才有實(shí)際的物理意義所以說萬有引力還具有宏觀性。計(jì)算：太陽的質(zhì)量為M=2.0×1030kg，地球質(zhì)量為m=6新知講解一個(gè)籃球的質(zhì)量為0.6kg，它所受的重力有多大？試估算操場上相距0.5m的兩個(gè)籃球之間的萬有引力。解：G=mg=0.6×9.8N=5.88N思考討論2F＝G___________=

6.67×10－11

____________≈9.6×10－11Nm1

m2r20.6×0.60.52可見兩個(gè)籃球間萬有引力比重力小的多，人們根本無法察覺到，可忽略不計(jì)。新知講解一個(gè)籃球的質(zhì)量為0.6kg，它所受的重力有多大？新知講解2、引力常量物理意義：引力常量在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時(shí)的相互吸引力。3、引力常量測定的意義（1）卡文迪許利用扭秤裝置通過改變小球的質(zhì)量和距離，得到了G的數(shù)值，驗(yàn)證了萬有引力定律的正確性。（2）引力常量的確定使萬有引力定律能夠進(jìn)行定量的計(jì)算，顯示出真正的實(shí)用價(jià)值。新知講解2、引力常量物理意義：引力常量在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都新知講解科學(xué)漫步

牛頓的科學(xué)生涯閱讀回答下面問題：1、簡述牛頓的科學(xué)生涯。2、說一說牛頓在前人的基礎(chǔ)上形成了比較全面的科學(xué)方法是什么？3、在科學(xué)研究方面我們應(yīng)該學(xué)習(xí)牛頓的哪些品質(zhì)？新知講解科學(xué)漫步課堂練習(xí)1.火星軌道半徑是地球軌道半徑的a倍,火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的b倍,那么火星與太陽之間的引力約為地球與太陽之間引力的______倍。

2.在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間的引力過程中，得出太陽對行星的引力表達(dá)式后推出行星對太陽的引力表達(dá)式，是一個(gè)很關(guān)鍵的論證步驟，這一步驟采用的論證方法是()A．研究對象的選取B．理想化過程C．控制變量法D．等效法D課堂練習(xí)1.火星軌道半徑是地球軌道半徑的a倍,火星質(zhì)量約為地課堂練習(xí)3、一名宇航員來到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的一半，它的直徑也是地球直徑的一半，那么這名宇航員在該星球上所受的萬有引力大小是他在地球上所受萬有引力大小的()0.25倍B.0.5倍C.2.0倍D.4.0倍C課堂練習(xí)3、一名宇航員來到一個(gè)星球上，如果該星球的質(zhì)量是地球課堂練習(xí)4.4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了一圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×107m，它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星（軌道半徑為4.2×107m）相比（）A.

向心加速度較小

B.

周期較大

C.

線速度較大

D.

機(jī)械能較大C課堂練習(xí)4.4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了一圓軌道衛(wèi)星1.“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行，標(biāo)志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成．設(shè)“嫦娥二號”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它距月球表面的高度為h，已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G，則衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度a=________，線速度v=________．拓展提高1.“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行拓展提高2．對于萬有引力定律的表達(dá)式F＝，下面說法中正確的是(

)A．當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨于無窮大B．公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測得的，而不是人為規(guī)定的C．若m1>m2，則m1受到的引力大于m2受到的引力D．m1與m2受到的引力大小相等，是一對平衡力B拓展提高2．對于萬有引力定律的表達(dá)式F＝，拓展提高3.最近，科學(xué)家在望遠(yuǎn)鏡中看到太陽系外某一恒星有一行星，并測得它圍繞該恒星運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間為1200年，它與該恒星的距離