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1、1.2.3萬有引力定律,一、月地檢驗 觀圖助學(xué),地球?qū)πl(wèi)星的引力與月球?qū)?“ 嫦娥二號”的引力性質(zhì)是否相同？遵守的規(guī)律是否相同？,1.猜想：維持月球繞地球運(yùn)動的力與使得蘋果下落的力是同一種力，同樣遵從“_”的規(guī)律。 2.推理：根據(jù)牛頓第二定律，物體在月球軌道上運(yùn)動時的加速度大約是它在地面附近下落時的加速度的_。 3.結(jié)論：自由落體加速度和月球的向心加速度與我們的預(yù)期符合得很好。這表明：地面物體所受的地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力遵從_的規(guī)律。,平方反比,相同,理解概念,判斷下列說法是否正確。 (1)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動是因為月球受力平衡。 ( ) (2)月球做圓周運(yùn)動
2、的向心力是由地球?qū)λ囊Ξa(chǎn)生的。 ( ) (3)地球?qū)υ虑虻囊εc地面上的物體所受的地球的引力是兩種不同性質(zhì)的力。( ),二、萬有引力定律 觀圖助學(xué),人與人之間，地球與人之間都存在萬有引力嗎？萬有引力的大小有什么規(guī)律？ 1.內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的_上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成_ ，與它們之間距離r的二次方成_ 。,連線,正比,反比,3.引力常量G：由英國物理學(xué)家卡文迪許測量得出，常取G_Nm2/kg2。,理解概念,6.671011,判斷下列說法是否正確。,問題探究,萬有引力定律的理解,探究歸納,(1)引力常量G：G6.671011 Nm2/k
3、g2；其物理意義為：引力常量在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1 kg的質(zhì)點(diǎn)相距1 m時的相互吸引力。 (2)距離r：公式中的r是兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離，對于質(zhì)量均勻分布的球體，就是兩球心間的距離。,(1)萬有引力定律公式適用于計算質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)兩個物體間的距離比物體本身大得多時，可用此公式近似計算兩物體間的萬有引力。 (2)質(zhì)量分布均勻的球體間的相互作用，可用此公式計算，式中r是兩個球體球心間的距離。 (3)一個均勻球體與球外一個質(zhì)點(diǎn)的萬有引力也可用此公式計算，式中的r是球體球心到質(zhì)點(diǎn)的距離。,3.萬有引力的四個特性,試題案例,【思路點(diǎn)撥】(1)萬有引力定律適用于兩個物體能看成質(zhì)點(diǎn)的情況。 (2)兩個
4、物體之間的萬有引力是一對相互作用力。,答案AD,針對訓(xùn)練1 如圖1所示，兩球間的距離為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，質(zhì)量大小分別為m1、m2，半徑大小分別為r1、r2，則兩球間的萬有引力大小為(),圖1,答案D,萬有引力與重力的關(guān)系,假如某個人做環(huán)球旅行，可能到達(dá)地球的任何地點(diǎn)，如果地球看成標(biāo)準(zhǔn)的球體，那么該人分別位于赤道上某點(diǎn)、北半球的某點(diǎn)、南半球的某點(diǎn)、北極點(diǎn)、南極點(diǎn)等不同地點(diǎn)。,觀察探究,圖2,(1)該人在各地點(diǎn)所受的萬有引力有什么關(guān)系？ (2)該人在各地點(diǎn)所受的重力有什么關(guān)系？ 答案 (1)在各地點(diǎn)所受的萬有引力大小相等，方向沿對應(yīng)的地球半徑指向地心。 (2)由于地球自轉(zhuǎn)的影響，該人在各地點(diǎn)
5、所受的重力大小不一定相等，方向也不一定指向地心。,探究歸納 1.地球表面上的重力與萬有引力的關(guān)系,圖3,2.重力與緯度的關(guān)系,3.重力、重力加速度與高度的關(guān)系,試題案例,例2 設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，質(zhì)量為M，引力常量為G。假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R。同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所受到的支持力之比為(),答案A,處理萬有引力與重力關(guān)系的思路,針對訓(xùn)練2 地球表面重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，在距地面高度為h的空中重力加速度是地面上重力加速度的幾倍？已知地球半徑為R。 解析不計地球自轉(zhuǎn)的影響，物體受到的重力等于物體受到的萬有引力。設(shè)地球質(zhì)量為M，物體質(zhì)量為m，則地面上：,用填補(bǔ)法計算萬有引力,從大球體中挖去一小球體后，大球體不能看作質(zhì)點(diǎn)，不能直接應(yīng)用萬有引力定律，因此可設(shè)想將挖出的小球體填補(bǔ)回大球體中，使之成為完整的均勻球體，則可應(yīng)用萬有引力定律算出完整球體與質(zhì)點(diǎn)m之間的萬有引力，再求出挖出的球體對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力，將兩個引力求差即可。 運(yùn)用“填補(bǔ)法”解題的關(guān)鍵是緊扣萬有引力定律的適用條件，先填補(bǔ)后運(yùn)算，運(yùn)用“填補(bǔ)法”解題主要體現(xiàn)了等效思想。,圖4,
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