7.2.2萬(wàn)有引力定律課件高一下學(xué)期物理人教版

地球?qū)υ虑虻囊?，與地球?qū)?shù)上蘋(píng)果的吸引力是同一種性質(zhì)的力嗎？物理必修第二冊(cè)第七章萬(wàn)有引力與宇宙航行第二節(jié)萬(wàn)有引力定律

新授

第二課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解萬(wàn)有引力定律的適用范圍。2.掌握萬(wàn)有引力恒量的測(cè)量方法，會(huì)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律進(jìn)行計(jì)算。自學(xué)指導(dǎo)1（限時(shí)2分鐘）1.閱讀課本第50頁(yè)月-地檢驗(yàn)部分，回答一下問(wèn)題：（1）月地檢驗(yàn)是在檢驗(yàn)什么（2）地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27.3天，地球半徑為R=6.4×106m，試?yán)媒滩奶峁┑男畔?，通過(guò)計(jì)算，證明課本上提出的假設(shè)，即地球?qū)υ虑虻牧εc地球使蘋(píng)果自由下落的力的是同一種力，都遵守“反平方”的規(guī)律1.（1）月地檢驗(yàn)是在檢驗(yàn)什么（2）地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27.3天，地球半徑為R=6.4×106m，試?yán)媒滩奶峁┑男畔?，通過(guò)計(jì)算，證明課本上提出的假設(shè)，即地球?qū)υ虑虻牧εc地球使蘋(píng)果自由下落的力的是同一種力，都遵守“反平方”的規(guī)律地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽(yáng)、行星間的引力，都遵從相同的規(guī)律（萬(wàn)有引力定律）。精講點(diǎn)撥地球?qū)μO(píng)果的引力:

1.先假定猜想成立─理論推導(dǎo)月─地檢驗(yàn)FrOFrO地球?qū)υ虑虻囊?

月球繞地球公轉(zhuǎn)的加速度：蘋(píng)果下落的加速度:（r地=6.4×106m）在牛頓的時(shí)代，已能比較精確測(cè)定：月球與地球的距離3.8×108m月球公轉(zhuǎn)周期T=27.3天地球的自由落體加速度

g=9.8m/s2求月球公轉(zhuǎn)的向心加速度即月球公轉(zhuǎn)軌道半徑

r=3.8×108m2.實(shí)際測(cè)量FrO即結(jié)果一致！解：驗(yàn)證結(jié)論太陽(yáng)對(duì)行星的引力地球?qū)υ虑虻囊Φ厍驅(qū)Φ孛嫔咸O(píng)果的引力是同一種性質(zhì)的力，遵從相同規(guī)律“天上”的力“人間”的力是同種性質(zhì)自學(xué)指導(dǎo)2（限時(shí)3分鐘）2.閱讀課本51頁(yè)萬(wàn)有引力定律部分，明確（1）萬(wàn)有引力定律的適用范圍是什么？（2）萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是什么？寫(xiě)出表達(dá)式。并注明每個(gè)符號(hào)的單位和物理意義2.（1）萬(wàn)有引力定律的適用范圍是什么？（2）萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容是什么？寫(xiě)出表達(dá)式。并注明每個(gè)符號(hào)的單位和物理意義精講點(diǎn)撥任意兩個(gè)物體之間都有萬(wàn)有引力。自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量M和m的乘積成正比、與它們之間距離r的二次方成反比，即精講點(diǎn)撥m1,m2---兩物體的質(zhì)量，單位用千克（kg）r---兩物體間的距離，單位用米（m）G---比例系數(shù)，叫引力常量

適用于任何物體，G的國(guó)際單位：

N·m2/kg2G在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力．萬(wàn)有引力的理解(1)普遍性：任何兩個(gè)物體之間都存在引力（大到天體小到微觀粒子），萬(wàn)有引力是自然界中物體間的基本相互作用之一。(2)相互性：任何兩物體間的相互引力，都是一對(duì)作用力和反作用力，符合牛頓第三定律。(3)宏觀性：通常情況下萬(wàn)有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義。在微觀世界中，粒子的質(zhì)量都非常小，粒子間的萬(wàn)有引力很不顯著，萬(wàn)有引力可以忽略不計(jì)。在分析地球表面物體受力時(shí)，也不考慮其他物體對(duì)它的萬(wàn)有引力(4)獨(dú)立性：萬(wàn)有引力的大小只與它們的質(zhì)量和距離有關(guān)，與其他的因素均無(wú)關(guān)。不管它們之間是否還有其他作用力。(1)理想情況：僅適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算4.萬(wàn)有引力公式的適用條件(2)實(shí)際情況：

①若兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身大小時(shí)，兩個(gè)物體可近似看成質(zhì)點(diǎn)。如：太陽(yáng)與行星間地球與月球間r

為兩質(zhì)點(diǎn)間的距離rFm2m1F?FrMmF?r

為兩天體中心的距離②質(zhì)量分布均勻的兩個(gè)球體，可視為質(zhì)量集中于球心。rFF?r

為兩球心間的距離③質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)量分布均勻的球體，r

為質(zhì)點(diǎn)到球心的距離。rFm2m1F?④對(duì)于地面上（或地球表面附近）的物體，可近似視為質(zhì)點(diǎn)FrOr為地球的球半徑（或物體到地心的距離）（1）當(dāng)r0時(shí),萬(wàn)有引力公式已不再適用，而不是引力F趨于無(wú)窮大。（2）當(dāng)r∞時(shí),F0，但仍有引力，只是很小。5.注意：自學(xué)指導(dǎo)3（限時(shí)3分鐘）3.閱讀課本52頁(yè)引力常量部分，回答一下問(wèn)題：（1）引力常量是由哪位物理學(xué)家測(cè)出的，它的數(shù)值是多大（2）引力常量的測(cè)定有何實(shí)際意義引力常量G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)1686年牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后，曾經(jīng)設(shè)想過(guò)幾種測(cè)定引力常量的方法，卻沒(méi)有成功.其間又有一些科學(xué)家進(jìn)行引力常量的測(cè)量也沒(méi)有成功.3.（1）引力常量是由哪位物理學(xué)家測(cè)出的，它的數(shù)值是多大（2）引力常量的測(cè)定有何實(shí)際意義精講點(diǎn)撥引力常量是自然界中少數(shù)幾個(gè)最重要的物理常量之一，引力常量的精確測(cè)量對(duì)于深入研究引力相互作用規(guī)律具有重要意義。英國(guó)物理學(xué)家卡文迪什通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)1686年牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律后，卻無(wú)法算出兩個(gè)天體間的引力大小。100多年以后，1789年英國(guó)物理學(xué)家卡文迪什利用扭秤裝置，第一次在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)兩個(gè)鉛球間的引力大小

F做了精確測(cè)量和計(jì)算，比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量G的數(shù)值。

扭稱裝置的巧妙之處1.扭秤裝置把微小力通過(guò)杠桿旋轉(zhuǎn)(力矩)明顯反映出來(lái)（一次放大）；2.扭轉(zhuǎn)角度（微小形變）通過(guò)光標(biāo)的移動(dòng)來(lái)反映（二次放大），從而確定物體間的萬(wàn)有引力。3.標(biāo)準(zhǔn)值：G＝6.67259×10－11N·m2/kg2，通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2。實(shí)驗(yàn)原理:力矩平衡，即引力矩=扭轉(zhuǎn)力矩測(cè)定引力常量的意義1．證明了萬(wàn)有引力的存在；2．“開(kāi)創(chuàng)了測(cè)量弱力的新時(shí)代”（英國(guó)物理學(xué)家玻印廷語(yǔ)）；3．使得萬(wàn)有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值，可測(cè)定遠(yuǎn)離地球的一些天體的質(zhì)量、平均密度等。如：根據(jù)地球表面的重力加速度可以測(cè)定地球的質(zhì)量。（卡文迪許被稱為能稱出地球質(zhì)量的人）卡文迪什實(shí)驗(yàn)室課堂總結(jié)太陽(yáng)與行星間的引力:萬(wàn)有引力的猜想：萬(wàn)有引力的檢驗(yàn)：推廣：萬(wàn)有引力定律的檢驗(yàn)：萬(wàn)有引力定律的得出:“天上”的力與“人間”的力是同一種力月─地檢驗(yàn)宇宙中一切物體間都有引力引力常量G

的測(cè)量實(shí)驗(yàn)當(dāng)堂訓(xùn)練

A．公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，而不是人為規(guī)定的B．當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大C．m1

與m2

受到的引力總是大小相等的，與m1、m2

是否相等無(wú)關(guān)D．m1

與m2

受到的引力總是大小相等、方向相反的，是一對(duì)平衡力3、對(duì)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式下面說(shuō)法中正確的是()AC4.操場(chǎng)兩邊放著半徑為r1、r2，質(zhì)量分別為m1、m2的籃球和足球，兩者的直線間距為r，這兩球間的萬(wàn)有引力大小為（）A.B.

C.