高中物理课件.万有引力定律
3、引力常量 G 6.67 1011 N m2/kg 2
学不可以已
高中物理
万有引力定律
１、定律的推导：
mv 2 F
r
其中r是太阳和行星间的距离，v是行星运动的线速度，m是行星的质量。
圆周运动的周期T和速度v的关系
所以： F
4 2
r3 T2
m r2
v 2r
T
r3
由开普勒第三定律可知，
T
2
是个常量，则得出结论：
行星和太阳之间的引力跟行星的质量成正比，跟行星到太阳的距离 的二次方成反比。
m´
FrmLeabharlann mFm´r
m´
F
rm
mF
m´
r
1．普遍性：
2．相互性： 3．宏观性：
A．零
B．无穷大
C．
G
Mm R2
D．无法确定
解析：地心周围的物体对放到地心处的物体的万有引力的合力为 零，所以选项A正确。
解：由于 G Mm mg R2
所以，地球质量： M R 2 g G
F
G
mm r2
如果用m´表示太阳的质量，那么有：F
mm r2
写成等式有：
F
G
mm r2
G是一个常量，对任何行星都是相同的。
（2）公式表示：
F
G
mm r2
（3）引力常量G适用于任何两个物体；它在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距1m时的相互作用力。
（4）G 的通常取值为 G 6.67 1011 N m2/kg 2
高中物理必修二课件-3.2 万有引力定律2-教科版
一个伟大的定律——万有引力定律诞生了！
思 考 为什么苹果会落地？
苹果和 地球之 间存在
引力
牛
顿
<1>地球和月球之间的吸引 力会不会与地球吸引苹果的
的
力是同一种力呢？
思
考
<2>地球表面的重力能否延 伸到很远的地方，会不会作
用到月球上？
<3>拉住月球使它绕地球运 动的力，与拉着苹果使它下 落的力，以及众行星与太阳 之间的作用力也许真的是同 一种力，遵循相同的规律?
§3.2 万有引力定律
授课人：张晓纯
牛 顿 牛顿的猜想 的 这些力是同一种性 猜 质的力，并且都遵 想 从与距离的平方成
反比的规律。
当然这仅仅是猜想， 还需要事实来检验！
月 地 月地检验
检
检验目的：地球和月球之间
的吸引力是否与地球吸引
验
苹果的力为同一种力．
r
检验原理：
对地面物万有引力的说法，正确的有( B)C 练 A．物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物
体对地球没有引力 万有引力具有相互性
习 B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上
发现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮， 受到的都是地球的万有引力
D．
中的G是一个比例常数，是没有单位的
考
解：
引 力 引力常量 常 G 是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体. 量 单位：
大小：
100多年后，由英国物 理学家卡文迪许测出
卡文迪许
卡
文 1、实验结果：G = 6.67×10-11N·m2/kg2 迪
许 2、卡文迪许扭秤实验的意义：
扭 (1)证明了万有引力的存在，使万有引力定 秤 律进入了真正实用的时代；
高中物理课件万有引力定律与天体运动
栏 目 开 关
相同，它们做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提
供，所以两天体与它们的圆心总是在一条直线上．
设两者的圆心为 O 点，轨道半径分别为 R1 和 R2，如图所示．对两天体， 由万有引力定律可分别列出
GmL1m2 2＝m1ω2R1
①
GmL1m2 2＝m2ω2R2
②
所以R1＝m2，所以v1＝R1ω＝R1＝m2，
发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星，该小行
星的半径为16 km.若将此小行星和地球均看成质量
本 分布均匀的球体，小行星密度与地球相同．已知地
课 栏 目
球半径R＝6 400 km，地球表面重力加速度为g.这
个小行星表面的重力加速度为
B
开 关
(
)
A．400g
1 B.400g
C．20g
1 D.20g
关 3．适用条件
公式适用于_质__点__间的相互作用．当两物体间的距离远大于
物体本身的大小时，物体可视为质点；均匀的球体可视为
质点，r是_两__球__心__间的距离；对一个均匀球体与球外一个质
点的万有引力的求解也适用，其中r为球心到___质__点间的距
离．
课堂探究·突破考点
第5课时
考点一 天体产生的重力加速度问题
【例1 】某星球可视为球体，其自转周期为T，在它的两极
处，用弹簧秤测得某物体重为P，在它的赤道上，用弹簧秤
本 测得同一物体重为0.9P，则星球的平均密度是多少？
课 栏 目
在两极
P
GMm R2
开 关
在赤道上
P
0.9P
mR
4 2
T2
密度
M
万有引力定律精品课件完整版精品课件
万有引力定律精品课件完整版精品课件一、教学内容本节课我们将学习普通高中物理必修2第三章《万有引力定律》的相关内容。
具体涉及教材第三章第1节至第3节，详细内容包括万有引力定律的发现历程、定律表述及公式推导、万有引力常量的测定以及万有引力定律在天文学上的应用等。
二、教学目标1. 让学生了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的基本原理。
2. 掌握万有引力定律的数学表达式，能运用其解决实际问题。
3. 了解万有引力常量的测定方法，理解其物理意义。
三、教学难点与重点重点：万有引力定律的发现过程、数学表达式、应用。
难点：万有引力定律的公式推导，万有引力常量的测定。
四、教具与学具准备1. 教具：地球仪、天平、计算器、PPT课件。
2. 学具：笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 引入新课：通过展示地球与月球相互吸引的动画，让学生初步认识万有引力现象，激发学习兴趣。
2. 讲解万有引力定律的发现历程：以牛顿的苹果故事为切入点，介绍万有引力定律的发现过程。
3. 讲解万有引力定律的数学表达式：通过PPT展示公式推导过程，引导学生理解万有引力定律的基本原理。
4. 实践情景引入：设置地球与月球之间的万有引力问题，让学生运用公式计算。
5. 例题讲解：讲解地球与月球之间的万有引力计算方法，引导学生掌握如何运用公式解决实际问题。
6. 随堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。
7. 讲解万有引力常量的测定：介绍卡文迪许实验，解释万有引力常量的物理意义。
六、板书设计1. 万有引力定律的发现历程2. 万有引力定律的数学表达式3. 万有引力常量的测定方法4. 应用举例七、作业设计1. 作业题目：（1）根据万有引力定律，计算地球与月球之间的引力。
（2）已知地球半径、地球质量，计算地球表面的重力加速度。
2. 答案：（1）F = G Mm Me / r^2（2）g = G Me / R^2八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过生动的实例引入，激发了学生的学习兴趣，讲解了万有引力定律的基本原理和数学表达式，使学生对万有引力定律有了较为深刻的认识。
万有引力定律课件
有关,与是否存在其他物体无关,故选项 C 正确。物体间的万有引力
是一对同性质的力,选项 D 错误。
答案:C
二、 万有引力和重力的关系
知识精要
1.万有引力和重力的关系
如图所示,设地球的质量为 M,半径为 R,A 处物体的质量为 m,则
(1)当物体在赤道上时,F、mg、F'三力同向。此时满足 F'+mg=F,
物体的重力最小,方向指向地心。
(2)当物体在两极点时,F'=0,F=mg=G
2
。
(3)当物体在地球的其他位置时,三力方向不同,F>mg,重力略小
于万有引力,重力的方向不指向地心。
(4)当忽略地球自转时,重力等于万有引力,即 mg=
7
F=F1-F2=
2
。
36
7
答案:
362
思悟升华
运用“填补法”解题的关键是紧扣规律适用的条件,先填补,后运
算。而在运用“填补法”解题的过程中,本题也运用了“等效法”的思想。
“等效法”是高中物理中常用的一种思维方法,是在保证效果相
同的情况下,将陌生、复杂的问题变换成熟悉、简单的模型并进行分
间的引力可直接用公式计算,但式中的 r 是指两球心间的距离,或者
说是行星的轨道半径。
典题例解
【例 1】 对于质量为 m1 和质量为 m2 的两个物体间的万有引力
的表达式 F=G 12 2,下列说法正确的是(
)
A.两物体所受引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力
B.当两物体间的距离 r 趋于 0 时,万有引力无穷大
高中物理【万有引力定律】教学课件
[天文观测] 已知自由落体加速度 g＝9.8 m/s2，月地中心间距 r 月地＝3.8×108 m，月球公转周期 T 月＝2.36×106 s，可求得月球绕地球做匀速圆周运动的加速 度 a 月＝T4π月22·r 月地≈2.7×10－3 m/s2，ag月≈6102。
(3)检验结果：地球对月球的引力、地球对地面上物体的引力、太阳与行星 间的引力，遵从_相__同__的规律。
答案：D
主题探究一 对万有引力定律的理解 [问题驱动] 如图 7.2-2 所示，图 7.2-2 甲为两个靠近的人，图 7.2-2 乙为行星围着太阳 运行，他们都是有质量的。
图 7.2-2
(1)任意两个物体之间都存在引力吗？ (2)为什么通常两个人之间感受不到引力？而太阳对行星(或地球对月球、人 造卫星)的引力可以使行星(或月球、人造卫星)围绕太阳(地球)运转？ (3)当两个人之间的距离很近时，即 r→0 时，由公式 F＝GMr2m可知两个人 之间的万有引力变得无穷大，对吗？(5)行星与太阳间的引力： m太mF∝mr2，F∝m
太，可得
F∝mr太2m，可写成
F＝
_G___r_2 __。
2．判断
(1)行星与太阳间的引力大小相等，方向相反。
(√ )
(2)太阳对行星的引力与行星的质量成正比。
(√ )
(3)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。 (√ )
三、万有引力定律 1．填一填 (1)内容：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)公式：F＝Gmr1m2 2。 (3)引力常量：式中 G 叫作_引__力__常__量____，大小为 6.67×10－11_N__·m__2_/k_g_2_， 它是由英国物理学家_卡__文__迪__什__在实验室里首先测出的，该实验同时也 验证了万有引力定律。
高中物理第七章万有引力与宇宙航行2.万有引力定律课件新人教版必修第二册
a 月 ＝ ωr 地 月 ＝ (
)r 地 月 ＝ (
)2×60×6.4×106
T
27.3×3 600×24
m/s2≈2.7×10－3 m/s2，实际测定自由落体加速度g＝9.8 m/s2＝a苹，则
a
月≈ 1 .
a
602
苹
成立
实际观测到的结果与理论分析一致，故假设________，地球对苹果
的引力、地球对月球的引力，与太阳、行星间的引力是同一种
Mm
GM
G 2 ，所以地面上重力加速度的大小可表示为g＝ 2 (式中M为地球质
R
R
量，R为地球半径)．
Mm
GM
(2)离地面h高度处，mg′＝G
2 ，所以g′＝
2 .由此可知，随着
R+h
高度h的增大，重力加速度g′逐渐减小．
R+h
【典例】
例 6 地球可近似看成球体，地球表面上的物体都随地球自转，下列
目标三 万有引力和重力的关系
【导思】
人站在地球(地球被视为规则的均匀球体)的不同位置，比如赤道、
两极或者其他位置，人随地球的自转而做半径不同的匀速圆周运
动．请思考：
(1)人在地球的不同位置，受到的万有引力大小一样吗？
(2)人在地球的不同位置(纬度不同)，什么力提供向心力？受到的重
力大小一样吗？
(3)重力就是地球对物体的吸引力，对吗？
＝
m
月
m
G 地 ． 地球中心与月球中心的距离
r2
Hale Waihona Puke ③假设地球对苹果的吸引力也是同一种力，同理可知，苹果的自由落体
m
F
加速度a苹＝
＝G 地
高中物理【万有引力定律】优秀课件
高中物理【万有引力定律】优秀课件一、教学内容本节课选自高中物理教材第二章《力学》第三节《万有引力定律》。
内容包括：万有引力定律的发现历程、定律表述及其公式推导、万有引力常量的测定、以及万有引力定律在实际问题中的应用。
二、教学目标1. 理解万有引力定律的发现历程，掌握万有引力定律的基本概念和公式。
2. 学会运用万有引力定律解决实际问题，如计算天体的质量、距离等。
3. 了解万有引力常量的测定方法，培养实验精神和科学思维。
三、教学难点与重点教学难点：万有引力定律的公式推导和运用。
教学重点：万有引力定律的基本概念、公式及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具：地球仪、天体模型、演示实验器材。
2. 学具：计算器、草稿纸、物理公式手册。
五、教学过程1. 导入：通过展示地球与月球相互吸引的动画，引发学生对万有引力定律的兴趣。
2. 新课导入：介绍万有引力定律的发现历程，引导学生学习定律的基本内容。
3. 公式推导：a. 引导学生回顾牛顿三大运动定律。
b. 结合天体运动实例，推导出万有引力定律公式。
4. 案例分析：讲解万有引力定律在实际问题中的应用，如计算地球与月球之间的引力。
5. 演示实验：展示万有引力常量的测定实验，让学生直观地感受万有引力的存在。
6. 随堂练习：布置与万有引力定律相关的计算题，巩固所学知识。
六、板书设计1. 万有引力定律的发现历程2. 万有引力定律公式3. 万有引力常量的测定方法4. 万有引力定律的应用实例七、作业设计1. 作业题目：a. 计算地球与月球之间的万有引力。
b. 讨论万有引力与距离、质量的关系。
c. 分析万有引力定律在实际问题中的应用。
2. 答案：a. F = G M1 M2 / r^2b. 万有引力与距离的平方成反比，与质量成正比。
c. 应用实例分析。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生的掌握程度，以及改进措施。
2. 拓展延伸：介绍现代物理学中关于引力的新理论，如相对论、量子引力等，激发学生的探索兴趣。
高中物理课件： 万有引力定律(教学课件)
【练习6】根据天文观测，在距离地球430ly处有两颗恒星，它们的质量
分别为 11031kg 和 6.4 1030 kg ，半径分别为 4.86 1010 m 和 2.4 109 m ，它们 之间的A．距在国离际为单位7制.5中7 ，1引012力关m常于。量引在力能数常否值量上，用等下万于列两说有个法引质正量确力是的定1是kg律（的质直点接）相距计1算m时它万有们引之力的间大的小万有
相互作用的万有引力B．时在，不同引的力单位常制量中，的引值力常是量不的数同值的是相D同．的著名的“月—地检验
C．计算不同物体间相互作用的万有引力时，引力常量的值是不同的
”是在已知引力D常．著量名的的“数月—值地后检验才”是进在行已知的引力常量的数值后才进行的
【参考答案】A
课堂练习
【练习2】对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式 F＝G m1m2 ，下列说法正确的是（ ）
五、牛顿的观点
牛顿在前人对惯性研究的基础上，
开始思考“物体怎样才会不沿直线运
动”，他的回答是：以任何方式改变速
度，都需要力。行星做匀速圆周运动需
要指向圆心的力，这个力应该就是太阳
对它的引力。
能不能求出这个引力的大小和方向呢？
第二部分：行星与太阳的引力
一、行星所受向心力的方向
行星绕太阳的运动可以看做匀速圆 周运动，行星做匀速圆周运动时，受 到一个指向圆心（太阳）的引力，正 是这个力提供了匀速圆周运动所需的 向心力，由此可推知太阳与行星间引 力的方向沿着二者的连线。
高中物理《万有引力定律》课件人教版
高中物理《万有引力定律》课件人教版一、教学内容本节课我们将学习人教版高中物理必修2第四章《万有引力与航天》的第一节《万有引力定律》。
详细内容将围绕万有引力定律的发现过程、定律表述、以及其在天体运动中的应用进行讲解。
二、教学目标1. 理解万有引力定律的发现过程，掌握定律的内容及其表述方式。
2. 能够运用万有引力定律解决简单的天体运动问题。
3. 了解万有引力常量的测定及其在天文学研究中的应用。
三、教学难点与重点教学难点：万有引力定律的推导及运用。
教学重点：万有引力定律的内容及其在天体运动中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：地球仪、月球仪、多媒体课件。
2. 学具：计算器、笔记本、教材。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示地球与月球之间的引力关系，引导学生思考天体间是否存在普遍的引力规律。
2. 例题讲解：讲解牛顿发现万有引力定律的过程，引导学生理解定律的推导过程。
a. 指出牛顿是如何通过观察苹果落地现象，联想到地球与月球之间的引力关系。
b. 介绍牛顿如何通过开普勒定律和牛顿运动定律推导出万有引力定律。
3. 随堂练习：让学生运用万有引力定律计算地球与月球之间的引力大小。
4. 讲解万有引力常量的测定及其在天文学研究中的应用。
5. 学生互动：分组讨论万有引力定律在天体运动中的应用，并进行课堂展示。
六、板书设计1. 万有引力定律的发现过程2. 万有引力定律的表述3. 万有引力常量的测定4. 天体运动中的应用实例七、作业设计1. 作业题目：a. 解释万有引力定律的发现过程。
b. 运用万有引力定律计算地球与月球之间的引力大小。
c. 论述万有引力定律在天文学研究中的应用。
答案：a. 万有引力定律的发现过程：牛顿通过观察苹果落地现象，联想到地球与月球之间的引力关系，进而通过开普勒定律和牛顿运动定律推导出万有引力定律。
b. 地球与月球之间的引力大小：F = G (M1 M2) / r^2，其中G为万有引力常量，M1和M2分别为地球和月球的质量，r为地球与月球之间的距离。
万有引力定律(高中物理教学课件)
提示：割补法
答案：
G
Mm (2R)2
F剩
G
M'm (1.5R)2来自M M'
4 R3
3
4(R
32
M
)3
'
1 8
M
F剩
7 36
G
Mm R2
五.重力与万有引力的关系
1.若不考虑地球自转：
G
Mm R2
mg
2.实际上万有引力的一部分提供物体做圆
周运动的向心力，重力是万有引力的另一
个分力，故：mg
2.大小：
vF＝ 2mTrv力与的rT2r32太的质 k作阳量F用的mTm太是引2 4成T力相2r2k正3r互也比的应。F，与常太行4量阳星2k 没行沿rmG2 与有星着太关间二FF阳系引者、。力的mrrm太22行太的连星阳方线都与向。FF＝Gmmr太r2太m2m
一.行星与太阳间的引力
F＝G m太m ，方向在两者连线上。 r2
三.万有引力定律
1.内容：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，即：F＝G
m1m2 r2
它于1687年发表在牛顿的传世之作《自然哲学 的数学原理》中。
三.万有引力定律
2.对万有引力的理解
①普遍性：任何两个物体之间都存在引力（大到 天体小到微观粒子），万有引力是自然界中物体 间的基本相互作用之一。 ②相互性：万有引力具有相互性，符合牛顿第三 定律。 ③宏观性：只有在质量巨大的天体间或天体与物 体间它的存在才有宏观的物理意义。在微观世界 中，万有引力可以忽略不计。地球表面物体受力 时，也不考虑万有引力。