《2019-2020学年物理高中人教版必修2学案：6.3万有引力定律 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年物理高中人教版必修2学案：6.3万有引力定律 Word版含解析.pdf（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第六章 万有引力与航天第六章 万有引力与航天 3 万有引力定律 万有引力定律 学习目标 1.通过学习牛顿发现万有引力定律的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统 一性. 2.知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律公式的适用范围. 3.通过计算人与人之间、人与地球之间的万有引力,理解万有引力定律的含义并会用万有 引力定律公式解决简单的引力计算问题. 4.通过学习卡文迪许扭秤实验理解万有引力常量的意义,了解它的测定方法. 自主探究 1.万有引力定律的内容:自然界中任何两个物体都相互 ,引力的方向在 ,引力 的大小与 成正比、与它们之间距离 r 的二次方成 比. 2.
2、公式: 3.公式中F为两个物体间的 ,单位: ;m1、 m2分别表示两个物体的 ,单位: ;r 为两个物体间的 ,单位: . 4.G 为 ,G= ,它是 测定的. 合作探究 一、月 地检验 【自主探究】 在牛顿时代,地球表面重力加速度 g、月 地的距离 r、月球的公转周期 T 都能精确的测定, 已知r=3.8108m,T=27.3天,g取9.8m/s2,月球轨道半径即月 地的距离r约为地球半径R的60倍, 求月球运动的向心加速度 a 和地球表面重力加速度 g 之比?该计算结果说明了什么? 结论: . 二、万有引力定律 【自主探究】 阅读教材,思考问题: 1.什么是万有引力?并举出实例. 2.万
3、有引力定律怎样反映物体之间相互作用的规律?其数学表达式如何?并注明每个符号的 单位和物理意义. 3.万有引力定律的适用条件是什么? 【小组合作】 1.内容: 2.公式: 3.公式适应条件: .当物体 之间的距离远大于物体本身时,物体可看成质点;当两物体是质量分布均匀的球体时,它们间的 引力也可直接用公式计算,但式中的 r 是指 . 三、引力常量 【小组合作】 1.引力常量 G: 2.卡文迪许在测 G 值时精妙在哪里? 3.引力常量的测定有何实际意义? 四、万有引力与重力 1.请估算两位同学相距 1m 远时他们间的万有引力?(可设他们的质量约为 50kg) 2.已知地球的质量约为 6.01024
4、kg,地球半径为 6.4106m,请估算其中一位同学和地球之间 的万有引力是多大? 3.已知地球表面的重力加速度g为9.8m/s2,则其中一位同学所受重力是多少?并比较万有引 力和重力? 【课堂小结】 课堂检测 1.要使两物体间的万有引力减小到原来的 ,下列办法不可采用的是( ) 1 4 A.使两物体的质量各减小一半,距离不变 B.使其中一个物体的质量减小到原来的 ,距离不变 1 4 C.使两物体间的距离增为原来的 2 倍,质量不变 D.距离和质量都减为原来的 1 4 2.两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力为 F.若两个半径为原来 2 倍的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间
5、的万有引力为( ) A.4FB.2FC.8FD.16F 3.关于万有引力定律的正确说法是( ) A.F=G中的 G 是一个比例常数,是没有单位的 12 2 B.任何两个物体都是相互吸引的,引力大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离 的二次方成反比 C.万有引力定律是卡文迪许发现的 D.公式只适用于两个质点之间的引力计算 4.下列说法中正确的是( ) A.两质点间万有引力为 F,当它们间的距离增加一倍时,它们之间的万有引力是 2 B.树上的苹果掉到地上,这说明地球吸引苹果的力大于苹果吸引地球的力 C.由万有引力公式 F=G可知,当其他条件不变而 r 趋近 0 时,F 趋于无穷大 12 2
6、 D.引力常量 G=6.6710-11Nm2/kg2,说明它在数值上等于质量为 1kg 的两个质点相距 1m 时 的相互作用力 5.地球对月球具有相当大的万有引力,他们不靠在一起的原因是( ) A.不仅地球对月球且月球对地球也有引力,而两个力大小相等、方向相反,互相平衡了 B.地球对月球的万有引力还不够大 C.不仅地球对月球有引力,太阳系内其他行星对月球也有引力,这些力的合力等于零 D.万有引力不断地改变方向,使得月球绕地球运行 6.关于太阳对行星的引力表达式 F=G,下面说法正确的是( ) 2 A.公式中 G 为常量,与太阳和行星均无关 B.公式中 G 由太阳与行星间的距离、作用力和质量决定
7、 C.M 和 m 受到的引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力 D.M 和 m 受到的引力总是大小相等,方向相反,是作用力与反作用力 7.两个质量均为 m 的星体,其连线的垂直平分线为 MN,O 为两星体连线的中点.如图所示, 一 个质量为 m 的物体从 O 沿 OM 方向运动,则它受到的万有引力大小变化情况是( ) A.一直增大B.一直减小 C.先增大后减小D.先减小后增大 8.火星的半径是地球半径的一半,火星的质量约为地球质量的 ;那么地球表面 50kg 的物体 1 9 受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的 倍. 参考答案 自主探究 1.吸引 它们的连线上 物体的质量
8、 m1和 m2的乘积 反 2.F=G 12 2 3.引力 N 质量 kg 距离 m 4.引力常量 6.6710-11Nm2/kg2 卡文迪许 合作探究 一、月 地检验 a=()2r2.6910-3m/s2 2 1 602 设物体的质量为 m,在月球轨道上的物体受到的引力 F1=G,物体在地面附近受到的 地m 2 F2=G,则有 地m 2 1 2 = 2 2 = 1 602 结论:“天上的力”和“人间”的力是同一种力. 二、万有引力定律 1.自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质 量 m1和 m2的乘积成正比、与它们之间距离 r 的二次方成反比. 2.F=
9、G F 为两个物体间的引力,单位:N; 1 2 2 m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg; r 为两个物体间的距离,单位:m; G 为引力常数;G=6.6710-11Nm2/kg2,它在数值上等于质量分别是 1kg 的两个物体相距 1m 时的相互作用力. 3.只适用于两个质点间的引力 两球心间的距离 三、引力常量 1.G=6.6710-11Nm2/kg2. 2.该实验精巧之处:将不易观察的微小变化量,转化为容易观察的显著变化量,再根据显著变 化量与微小量的关系,算出微小变化量. 3.卡文迪许在实验室测定引力常量 G,表明万有引力定律适用于地面的任何两个物体,用实 验方法进一步证明了万有引力定律的普适性;同时使得包括计算星体质量在内的关于万有引力 定律的定量计算成为可能. 四、万有引力与重力 1.由万有引力定律得:F=G 12 2 代入数据得:F1=1.710-7N. 2.由万有引力定律得:F=G 2 代入数据得:F2=493N. 3.G=mg=490N,比较结果万有引力比重力大. 课堂检测 1.D 2.D 3.BD 4.D 5.D 6.AD 7.C 8. 2.25