2018年高中物理 第六章 萬有引力與航天 6.3 萬有引力定律課件 新人教版必修2.ppt

3.萬有引力定律,自我檢測,自主閱讀,自我檢測,自主閱讀,二、萬有引力定律 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連線上,引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比、與它們之間距離r的二次方成反比。 3.萬有引力定律中的“兩個物體間的距離”到底是指物體哪兩部分間的距離? 答案:當(dāng)物體可以看作質(zhì)點,這個距離就是這兩個點之間的距離;如果是兩個球體,這個距離是兩個球心之間的距離。,自我檢測,自主閱讀,三、引力常量 1.牛頓得出了萬有引力定律之后,無法算出萬有引力的大小,因為當(dāng)時不知道引力常量G的值。 2.牛頓得出萬有引力定律100多年后,英國物理學(xué)家卡文迪許測量得出引力常量G的值,其數(shù)值通常取G=6.6710-11 Nm2/kg2。 3.引力常量的普適性成了萬有引力定律正確性的最早證據(jù)。,自我檢測,自主閱讀,1.正誤辨析 (1)月球繞地球做勻速圓周運動是因為月球受力平衡。( ) 解析:月球繞地球做勻速圓周運動是因為月球受到了地球的萬有引力,地球?qū)λ娜f有引力提供了月球做圓周運動的向心力。 答案: (2)萬有引力不僅存在于天體之間,也存在于普通物體之間。( ) 答案: (3)引力常量是牛頓首先測出的。( ) 解析:引力常量是由英國物理學(xué)家卡文迪許測量得出的。 答案: (4)萬有引力定律中兩物體間的距離是兩物體重心間的距離。( ) 解析:萬有引力定律適用于兩質(zhì)點間,并不是重心間的距離。 答案:,自我檢測,自主閱讀,2.如何通過天文觀測計算月球繞地球轉(zhuǎn)動時的向心加速度呢? 答案:通過天文觀測我們可以獲得月球與地球之間的距離以及月球的公轉(zhuǎn)周期,所以我們可以利用 計算月球繞地球運動時的向心加速度。 3.萬有引力定律告訴我們,任何兩個物體都存在相互作用,但為什么通常的兩個物體間感受不到萬有引力?兩個質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點相距1 m時,它們間萬有引力是多大? 答案:萬有引力太小;6.6710-11 N。,知識點一,知識點二,問題導(dǎo)引 如圖甲所示,兩個挨得很近的人之間的萬有引力是不是很大呢?如圖乙所示,設(shè)想將一個小球放到地球的中心,小球受到的萬有引力又是多少呢? 要點提示兩個挨得很近的人,不能看作質(zhì)點,不能根據(jù)萬有引力定律求他們間的萬有引力。小球放到地球的中心,萬有引力定律已不適用。地球的各部分對小球的吸引力是對稱的,小球受的萬有引力是零。,知識點一,知識點二,知識歸納 (1)萬有引力定律的公式適用于計算質(zhì)點間的相互作用,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)點的距離。,知識點一,知識點二,2.萬有引力的四個特性,知識點一,知識點二,畫龍點睛 任何有質(zhì)量的物體間都存在萬有引力,一般情況下,質(zhì)量較小的物體之間萬有引力忽略不計,只考慮天體間或天體對放入其中的物體的萬有引力。,典例剖析 【例1】 兩個大小相同的實心小鐵球緊靠在一起,它們之間的萬有引力為F。若將兩個用同種材料制成的半徑是小鐵球2倍的實心大鐵球緊靠在一起,則兩大鐵球之間的萬有引力為( ) A.2F B.4F C.8F D.16F 答案:D,知識點一,知識點二,知識點一,知識點二,規(guī)律方法 對萬有引力及萬有引力定律表達(dá)式的理解 (1)萬有引力與距離的二次方成反比,而引力常量又極小,故物體間的萬有引力一般是極小的,受力分析時可忽略。,知識點一,知識點二,答案:C,知識點一,知識點二,問題導(dǎo)引,要點提示(1)根據(jù)萬有引力定律 可知,人在地球的不同位置,受到的萬有引力大小一樣。(2)重力是萬有引力的一個分力,由于人隨地球轉(zhuǎn)動,還需要向心力,在地球的不同位置,向心力不同,所以人在地球的不同位置,受的重力大小不一樣。,如圖所示,人站在地球(地球被視為規(guī)則的球體)的不同位置,比如赤道、兩極或者其他位置,請思考: (1)人在地球的不同位置,受到的萬有引力大小一樣嗎? (2)人在地球的不同位置,受到的重力大小一樣嗎?,知識點一,知識點二,知識歸納 1.重力為地球引力的分力 如圖所示,設(shè)地球的質(zhì)量為M,半徑為R,A處物體的質(zhì)量為m,則物體受到地球的吸引力為F,方向指向地心O,由萬有引力公式得 圖中F1為物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運動的向心力,F2就是物體的重力mg,故一般情況,知識點一,知識點二,知識點一,知識點二,知識點一,知識點二,點撥地球表面的重力加速度和在離地心距離為4R處的重力加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬有引力產(chǎn)生,在不考慮天體自轉(zhuǎn)的情況下,物體在某一位置所受萬有引力跟其重力相等。,知識點一,知識點二,答案:D,知識點一,知識點二,知識點一,知識點二,變式訓(xùn)練2火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的 ,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為( ) A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g 答案:B,1,2,3,4,1.(多選)關(guān)于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是( ) A.不能看作質(zhì)點的兩物體間不存在相互作用的引力 D.引力常量大小首先是牛頓測出來的,等于6.6710-11 Nm2/kg2 答案:BC,1,2,3,4,2.兩個質(zhì)量相等的均勻球體,兩球心距離為r,它們之間的萬有引力為F,若它們的質(zhì)量都加倍,兩球心之間的距離也加倍,它們之間的吸引力為( ) A.4F B.F 答案:B,1,2,3,4,答案:C,1,2,3,4,4.甲、乙兩星球的平均密度相等,半徑之比是R甲R乙=41,則同一物體在這兩個星球表面受到的重力之比是 ( ) A.11 B.41 C.116 D.164 答案:B,