2018-2019学年高中物理第三章万有引力定律2万有引力定律学案教科版必修2

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1、2万有引力定律［学习目标］1.了解万有引力定律得出的思维过程，知道地球上物体下落与天体运动的统一性.2.理解万有引力定律的含义，知道万有引力定律的普遍性，会用万有引力定律解决相关问题.3.了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义.预习新知夯实基础（4）根据万有引力定律表达式可知，质量一定的两个物体若距离无限靠近，它们间的万有引力趋于无限大.（X）2.两个质量都是1kg的物体（可看成质点），相距1m时,两物体间的万有引力QN,一个物体的重力尸=N,万有引力厂与重力尸的比值为•（已知引力常量0=6.67X107N・m7kg一、对太阳与行星间引力的理解1.两个理想化模型将行星绕

2、太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动.将天体看成质点，且质量集中在球心上.2.推导过程,重力加速度呂=10m/s2）答案6.67X10—"106.67X10-12启迪思维探究重点重点探究【例1】（多选）根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识知：太阳对行星的引力mIfFr行星对太阳的引力F--其中从叭/分别为太阳质量、行星质量和太阳与行星rr间的距离，下列说法正确的是（）..Mm/口rA•由F8飞和得F：F=m:MrrB.F和F大小相等，是作用力与反作用力C.尸和F大小相等，是同一个力D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力答案BD解析F和厂大小相等、方向相反，是

3、作用力和反作用力，太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力，故正确答案为B、D.【考点】太阳与行星间引力的推导【题点】太阳与行星间引力的理解二、万有引力定律叵导学探究如图1所示，天体是有质量的，人是有质量的，地球上的其他物体也是有质量的.图1(1)任意两个物体之间都存在万有引力吗？为什么通常两个物体间感受不到万有引力，而太阳对行星的引力可以使行星围绕太阳运转？(2)地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？答案(1)任意两个物体间都存在着万有引力.但由于地球上物体的质量一般很小(与天体质量相比)，地球上两个物体间的万有引力远小于地面对物体的最大静摩擦力，通常

4、感受不到,但天体质量很大，天体间的引力很大，对天体的运动起决定作用.(2)相等.它们是一对相互作用力.叵_知识深化1.万有引力定律表达式4学，式中G为引力常量.=6.67X107N・m7kg2,由英国物理学家卡文辿许在实验室中比较准确地测出.测定&值的意义：(1)证明了万有引力定律的存在；(2)使万有引力定律有了真正的实用价值.2.万有引力定律的适用条件严格地说，万有引力定律适用于计算质点间的相互作用的引力大小.常见情况如下：(1)适用于计算两个质量分布均匀的球体间的万有引力，其中厂是两个球体球心间的距离.(2)计算一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力，其中厂为球心与质点

5、间的距离.(3)当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似适用，英屮厂为两物体质心间的距离.3.万有引力的特点：(1)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Z间都存在着这种相互吸引力.(2)万有引力的相互性.两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们大小相等,方向相反，分别作用于两个物体上.(3)万有引力的宏观性.在通常情况下，万有引力非常小，只是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.【例21（多选）对于质量分别为加和加的两个物体间的万有引力的表达式下列说法r中正确的是（）A.公式屮的G是

6、引力常量，它是由实验得岀的，而不是人为规定的B.当两个物体间的距离厂趋于零时，万有引力趋于无穷大C./羽和僦所受引力大小总是相等的D.质量大的物体受到的引力大答案AC解析引力常量G的值是由英国物理学家卡文迪许通过实验测出的，A正确.两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，C正确，D错误.当/趋于零时，这两个物体不能看成质点，万有引力公式不再适用，B错误.【考点】万有引力定律的理解【题点】万有引力定律的理解厂易错提醒1对于两个不能看成质点的物体间的万有引力，不能直接用万有引力公式求解，切不可依据F=竽得出宀时宀8的结论而

7、违背公式的物理含义.因为，此时由于7,物体已不再能看成质点，万有引力公式已不再适用.B.ri【例3】如图2所示，两球间的距离为于，两球的质量分布均匀，质量大小分别为加、加，半径大小分别为门、匕，则两球间的万有引力大小为（）IJhflhA.G~~rrihiihc-答案D解析两球质量分布均匀，可认为质量集中于球心，由万有引力公式可知两球间的万有引力Ilhllh故选D.【考点】万有引力大小的分析与计算【题点】质量分布均匀的球体间引力的计算针对训练1如图3所示，一个质量均匀分布的半径为斤的球体对球外质点"的万有引力为R如果