(春)高中物理 6.3《万有引力定律》教学设计4 新人教版必修2

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1、第3节万有引力定律新课教学一．牛顿发现万有引力定律的过程（引导学生阅读教材找出发现万有引力定律的思路）假想——理论推导——实验检验（1）牛顿对引力的思考牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只是一种传说。但是，他对天体和地球的引力确实作过深入的思考。牛顿经过长期观察研究，产生如下的假想：太阳、行星以及离我们很远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力维持。同样，地球不仅吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引很远的物体（如月亮），其引力也是

2、随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这些力具有相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。（2）。牛顿对定律的推导首先，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭着他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，还证明引力跟太阳质量M和行星质量m的乘积成正比，即∝牛顿再研究了卫星的运动，结论是：它们间的引力也是与行星和卫

3、星质量的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。（3）。牛顿对定律的检验以上结论是否正确，还需经过实验检验。牛顿根据观测结果，凭借理想实验巧妙地解决了这一难题。牛顿设想，某物体在地球表面时，其重力加速度为g，若将它放到月球轨道上，让它绕地球运动时，其向心加速度为a。如果物体在地球上受到的重力F1，和在月球轨道上运行时受到的作用力F2，都是来自地球的吸引力，其大小与距离的平方成反比，那么，a和g之间应有如下关系：已知月心和地心的距离r月地是地球半径r地的60倍，得。从动力学角度得出的这一结果，与前面用运动学公式

4、算出的数据完全一致，牛顿证实了关于地球和物体间、各天体之间的引力都属于同一种性质力，都遵循同样的力学规律的假想是正确的。牛顿把这种引力规律做了合理的推广，在1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推证万有引力定律的思路（引导学生根据问题看书，教师引导总结）（1）什么是万有引力？并举出实例。（2）万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？（3）万有引力定律的适用条件是什么？二．万有引力定律1、内容:自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它

5、们的距离的二次方成反比；引力的方向沿着二者的连线。2.公式:3．各物理量的含义及单位：F为两个物体间的引力，单位：N.m1、m2分别表示两个物体的质量，单位：kgr为它们间的距离，单位：mG为万有引力常量：G=6.67×10-11N·m2/kg2，单位：N·m2/kg2.4．万有引力定律的理解①万有引力F是因为相互作用的物体有质量而产生的引力，与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。强调说明：A.万有引力的普遍性．万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量的物体间都存在这种相互吸引的力．B.万有引

6、力的相互性．两个物体相互作用的引力是一对相互作用的作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上．C.万有引力的宏观性．在通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义．D.万有引力的独立性．两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关．②r为两个物体间距离：A、若物体可以视为质点，r是两个质点间的距离。B、若是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r理解为它们的几何中心的距离。C、若物体不能

7、视为质点，则可把每一个物体视为若干个质点的集合，然后按万有引力定律求出各质点间的引力，再按矢量法求它们的合力。③G为万有引力常量，在数值上等于质量都是1kg的两物体相距1m时的相互作用的引力随堂练习：1、探究：叫两名学生上讲台做两个游戏：一个是两人靠拢后离开三次以上，二个是叫两人设法跳起来停在空中看是否能做到。然后设问：既然自然界中任何两个物体间都有万有引力，那么在日常生活中，我们各自之间或人与物体之间，为什么都对这种作用没有任何感觉呢？具体计算：地面上两个50kg的质点，相距1m远时它们间的万有引力多大

8、？已知地球的质量约为6.0×1024kg，地球半径为6.4×106m，则这个物体和地球之间的万有引力又是多大？（F1=1.6675×10-7N，F2=493N）（学生计算后回答）本题点评：由此可见通常物体间的万有引力极小，一般不易感觉到。而物体与天体间的万有引力（如人与地球）就不能忽略了。2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采用的方法是()A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不变B.使两物体间距离增至原来的2倍,质