物理:6.2《万有引力定律》课件(新人教版必修2)

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6.3《万有引力定律》—人教版高中物理必修二课件(共22张PPT)

6.3《万有引力定律》—人教版高中物理必修二课件(共22张PPT)
6.3《万有引力定律》
知识回顾
太阳对行星的引力与行星的质量成正比,与行 星和太阳距离的二次方成反比。
m F r2
行星对太阳的引力与太阳的质量M成正比,与行 星、太阳距离的二次方成反比。
F'
M r2
太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星 的质量成正比,与两者距离的二次方成反比。
F
Mm r2
F
G
Mm r2
根据上述公式对月—地系统和地面上物体的 分别可用公式得:
G
M地m月 r地月2
m月a月

GMr地 地m 2物m物a物m物g
两式相比,得月球对地球运动得向心加速度:
a月
(
r地 )2 r地月
g
因为地球和月球之间的距离
半径r地 的60倍,所以
r地月
约为地球
a月 4T22r地 月2.7103ms2
数据表明所算的结果与实 际相符,这证明引力公式 是可靠的。
间万有引力为 6.67×10-11 N
卡文迪许扭称实验的意义: (1) 证明了万有引力的存在,使万有引力定
律进入了真正实用的时代; (2) 开创了微小量测量的先河,使科学放大
思想得到了推广。
思考:既然任意两个物体之间都有万有引力,
那为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢?
下面我们粗略地来计算一下两 个质量为50kg,相距0.5m的
刻度尺
扭秤实验的物理思想和科学方法
1、扭秤装置把微小力转变成力 矩来反映;
2、扭秤装置把扭转角度又通过 光标的移动体现出来。
放大的思想方法
扭秤实验测定结果和意义
实验结果:G = 6.67259×10-11 N m2/kg2 通常取:G = 6.67×10-11 N m2/kg2

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

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
2
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

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

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

万有引力定律—人教版高中物理必修第二册教学课件

万有引力定律—人教版高中物理必修第二册教学课件
万有引力定律—人教版高中物理必修 第二册 课件
2.万有引力定律
万有引力定律—人教版高中物理必修 第二册 课件
知识导图
核心素养 物理观念:太阳与行星间的引力、万有引力定律、引力常量 科学思维:(1)模型建构——把行星绕太阳运转简化为匀速 圆周运动; (2)类比法——天体运动与地面物体运动遵循相同的力学定 律. 科学探究:“猜想、假设与验证”探究方法的应用 科学态度与责任:(1)了解和体会科学研究方法对人们认识 自然规律的重要性. (2)在实验探究合作中既能坚持观点,又能修正错误
(2)假设地球对苹果的吸引力也是 同一种力,同理可知,苹
果的自由落体加速度 a 苹=mF苹=GmR地2 (式中 m 地是地球质量,R 是
地球中 由心 以与 上苹 两果 式间 可的 得距 a月离 =)R.r22 a苹
.由于月球与地球中心的距离
r
约为
地球半径
R

60
倍,所以a月= a苹
1 602
.
(3)结论:地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,
提示:(1)由于行星轨道的半长轴和半短轴大小差不多,中 学里就把行星的椭圆运动简化为圆周运动处理.进行处理后,半 长轴就变为了半径.
(2)行星做圆周运动需要向心力,行星与太阳间有相互作用 力,太阳对行星的引力提供行星运动的向心力.
(3)由 F=mvr2或 F=mω2r 可知,向心力与做圆周运动物体的 质量、线速度、角速度、周期、轨道半径等有关系.行星既然做 圆周运动,它的向心力也应该与这些有关系,自然跟它的质量有 关.行星的向心力是太阳对行星的引力,它与行星对太阳的引力 是一对相互作用力,这个引力既然与行星的质量有关,也应该与 太阳的质量有关.
知识点一 行星与太阳间的引力

人教版(新教材)高中物理必修2:第2节 万有引力定律ppt课件

人教版(新教材)高中物理必修2:第2节 万有引力定律ppt课件

【例3】 (2020·江苏连云港市锦屏高级中学高一期中)我国成功发射了第11颗北斗导 航卫星,标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实一步。若卫星质量为m、离 地球表面的高度为h,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对卫星万 有引力的大小为( )
A.GMh m
B.GRM+mh
GMm C. h2
A.2倍
B.3倍
C.4倍
D.0.5倍
解析 设此时火箭离地球表面高度为h。 由牛顿第二定律得FN-mg′=ma,① 在地球表面处 mg=GMRm2 ② 由①可得g′=0.625 m/s2。③
又因 h 处 mg′=G(RM+mh)2,④
由②④得gg′=(R+R2h)2。 代入数据解得h=3R,故选项B正确。 答案 B
上述公式中 m 地为地球质量,m 月为月球质量,r 为地球中心与月球中心的距离,R
是地球中心与苹果间的距离。由以上两式可得aa月 苹=Rr22。由于月球与地球中心的距离 r 约为地球半径 R 的 60 倍,所以aa月 苹=__6_10_2__。
2.结论:月球绕地球运动的向心加速度与我们的预期符合得很好。这表明:地面物 体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力遵从_相__同___的 规律。
■归纳拓展 1.物体在地球表面上所受引力与重力的关系:除两极以外,地面上其他点的物体,
都围绕地轴做圆周运动,这就需要一个垂直于地轴的向心力。地球对物体引力的 一个分力F′提供向心力,另一个分力为重力G,如图所示。
(1)当物体在两极时:G=F 引,重力达到最大值 Gmax=GMRm2 。
(2)当物体在赤道上时 F′=mω2R 最大,此时重力最小 Gmin=GMRm2 -mω2R (3)从赤道到两极:随着纬度增加,向心力 F′=mω2R′减小,F′与 F 引夹角增大,所 以重力 G 在增大,重力加速度增大。 因为 F′、F 引、G 不在一条直线上,重力 G 与万有引力 F 引方向有偏差,重力大小 mg<GMRm2 。

人教版高中物理必修2第六章万有引力定律(15页)-PPT优秀课件

人教版高中物理必修2第六章万有引力定律(15页)-PPT优秀课件
m
人教版高中物理必修2第六章6.3万有 引力定 律(共1 5张PPT )【PP T优秀 课件】- 精美版
人教版高中物理必修2第六章6.3万有 引力定 律(共1 5张PPT )【PP T优秀 课件】- 精美版
卡文迪许实验
r
L/2
θF
m'm'θFθθr
R
S
人教版高中物理必修2第六章6.3万有 引力定 律(共1 5张PPT )【PP T优秀 课件】- 精美版
的说法中正确的是( C ) A.公式只适用于星球之间的引力计算,不适用于质 量较小的物体 B.当两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于 无穷大 C.两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律
D.公式中万有引力常量G的值是牛顿规定的
人教版高中物理必修2第六章6.3万有 引力定 律(共1 5张PPT )【PP T优秀 课件】- 精美版
向心力越大
D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的
向心力越小
人教版高中物理必修2第六章6.3万有 引力定 律(共1 5张PPT )【PP T优秀 课件】- 精美版
人教版高中物理必修2第六章6.3万有 引力定 律(共1 5张PPT )【PP T优秀 课件】- 精美版
例题2 把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动,则距离太阳 越远的行星( B、C、D ) A 周期越小 B 线速度越小 C 角速度越小 D 加速度越小
2、万有引力定律
(1)定律表述:自然界中任何两个物体都是相互吸 引的,引力的大小跟这两个物体的质量成正比, 跟它们的距离的二次方成反比.
(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.

新人教版 年 高一物理必修2 第六章 专题:万有引力定律应用-课件

新人教版 年 高一物理必修2 第六章 专题:万有引力定律应用-课件

例1.关于万有引力定律和引力常量的发现,下面
说法中哪个是正确的 ( D )
A.万有引力定律是由开普勒发现的,而引 力常量是由伽利略测定的
B.万有引力定律是由开普勒发现的,而引 力常量是由卡文迪许测定的
C.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力 常量是由胡克测定的
D.万有引力定律是由牛顿发现的,而引力 常量是由卡文迪许测定的
例2.关于第一宇宙速度,下面说法正确的有( B C ) A. 它是人造卫星绕地球飞行的最小速度 B. 它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度 C.它是人造卫星绕地球飞行的最大速度 D. 它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。
(提示:注意发射速度和环绕速度的区别)
练习.已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳 公转的周期,它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周 运动,则可判定 ( C )
法正确的是 ( B D ) A.卫星的轨道半径越大,它的 运行速度越大 B.卫星的轨道半径越大,它的 运行速度越小 C.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的
向心力越大 D.卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的
向心力越小
例5.一宇宙飞船在离地面h的轨道上做匀速圆周运
动,质量为m的物块用弹簧秤挂起,相对于飞船静
练习.一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半
径的圆形轨道上运行,其运行速度是地球第一宇宙
速度的
2 2
倍.
此处的重力加速度g'= 0.25 g0 .(已知地球表面
处重力加速度为g0)
练习、 从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B, 绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RA∶RB=4∶1, 求它们的线速度之比和运动周期之比。
n= T1/(T2-T1), ∴ t1 =T1T2/(T2-T1) ,

高中物理(新人教版)必修第二册:万有引力定律【精品课件】

高中物理(新人教版)必修第二册:万有引力定律【精品课件】
(1)两质点间(两物体间距远大于物体的线度) (2)两均质球体间(r 为两球球心间的距离)
四、万有引力定律
4.对万有引力定律的理解:
(1)普遍性:它存在于宇宙中任何客观存在的两个物体之间。(2)相互性:任何两物体间的相互引力,都是一对作用力和反作用力, 符合牛顿第三定律。(3)宏观性:通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的天体 间或天体与天体附近的物体间,它的作用才有实际的物 理意义。(4)独立性:万有引力的大小只与它们的质量和距离有关,与其他 的因素均无关。不管它们之间是否还有其他作用力。
6.引力常量
四、万有引力定律
装置的巧妙之处:两次放大及等效的思想 。
(1)扭秤装置把微小力通过杠杆旋转明显反映出来(一次放大);(2)扭转角度(微小形变)通过光标的移动来反映(二次放大),从而确定物体间的万有引力。
(3)标准值:G=6.67259×10-11N·m2/kg2, 通常取G=6.67×10-11N·m2/kg2 。
事实检验
万有引力定律
课堂小结
1.氢原子有一个质子和围绕质子运动的电子组成,已知质子的质量为1.67×10-27kg,电子的质量为9.1×10-31kg,如果质子与电子的距离为1.0×10-10m,求它们之间的万有引力。
解:根据万有引力定律质子与电子之间的万有引力为
当堂小练
2.下列说法正确的是( )A.开普勒发现了行星的运动规律并据此推广出了万有引力定律B.牛顿借助万有引力定律发现了海王星和冥王星C.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量,因此被誉为称量地球质量第一人D.据万有引力公式 ,当两物体间的距离趋近于0时,万有引力趋近于无穷大
二、行星与太阳间的引力
太阳对行星的引力提供作为向心力,那这个力大小有什么样定量关系?

人教版(新)高中物理必修第二册万有引力定律(16页)-PPT优秀课件

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F = G m1m2 r2
人 教 版 ( 20 19)高 中物理 必修第 二册 7 . 2 万有 引力定 律(共 16张P PT)
人 教 版 ( 20 19)高 中物理 必修第 二册 7 . 2 万有 引力定 律(共 16张P PT)
2、适用条件:
⑴万有引力只适用于质点间引力大小的计算,当两物体间的距离 远远大于每个物体的尺寸时,物体可看成质点,直接使用万有 引力计算。
人 教 版 ( 20 19)高 中物理 必修第 二册 7 . 2 万有 引力定 律(共 16张P PT)
人 教 版 ( 20 19)高 中物理 必修第 二册 7 . 2 万有 引力定 律(共 16张P PT)
至此,牛顿一直是在已有的观测结果和理论引导下 进行推测和分析,观测结果仅对“行星绕太阳运动” 成立,这还不是万有引力定律。 牛顿是怎样把天体间的引力与地球对地面附近物体 的引力统一起来证明它们遵循相同的规律进而得到 万有引力的?
胡克
人 教 版 ( 20 19)高 中物理 必修第 二册 7 . 2 万有 引力定 律(共 16张P PT)
当年牛顿在前人研究的基础 上,并凭借其超凡的数学能力 和坚定的信念,深入研究,最 终发现了万有引力定律。
牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家
牛顿在1676年给友人的信中写道:
如果说我看的比别人更远,那 是因为我站在巨人的肩膀上。
人 教 版 ( 20 19)高 中物理 必修第 二册 7 . 2 万有 引力定 律(共 16张P PT)
伽利略 笛卡尔
一切物体都有合并的趋势。
行星的运动是受到了来自太阳的类 似于磁力的作用 ,与距离成反比。
在行星的周围有旋转的物质(以太)作 用在行星上,使得行星绕太阳运动。
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B.一个苹果由于其质量很小,它受到地球的万有引
力几乎可以忽略 C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的 万有力 D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在
于地球表面附近
课堂练习
2. 要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法 可采用的是( ABC ) A. 使两个物体质量各减小一半,距离不变
粗略的计算一下两个质量为50kg,相距0.5m的人
之间的引力?
m1 m2 F G r2 50 50 6.67 10 N 2 0.5 7 6.67 10 N
11
一粒芝麻重的几千分之一!!!
课堂练习
1.关于万有引力,下列说法中正确得是:( D ) A. 万力常量,r为两物体的中心距离。
五、万有引力定律的验证
1、哈雷彗星回归预测
哈雷彗星
1682 年8 月出现 1758 年12 月25 日晚回归
哈雷
2、引力常量的测量 【思考】对于一个十分微小的物理量该采用 什么方法测量? 科学方法——放大法
卡文迪许扭秤实验
卡文迪许
G值为6.67×10-11 Nm2/kg2 G值的物理含义: 两个质量为1kg的物体相距1m 时,它们之间万有引力为 6.67×10-11 N
m1 m2 表达式: F G 2 r
三、牛顿的智慧
慧了的 牛 !牛推 顿 !顿广 的 !非, 这 凡充 一 的分 大 智体 胆 现
四、万有引力定律
内容:
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力 的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟 它们的距离的平方成反比。
m1 m2 表达式: F G 2 r
证明苹果、月亮受力满足“平方反比”的关 系
当时已知的一些量: 地表重力加速度:g = 9.8m/s2 地球半径: R = 6400×103m 月亮周期: T = 27.3天≈2.36×106s 月亮轨道半径: r ≈ 60R
那么,通过这些已知条件如何来证 明:苹果、月亮受力也满足“平方反比” 的关系呢?
第六章
万有引力定律
月亮绕地球运行
苹 果 落 地
一、牛顿的思考
月亮绕地旋转所需 要的向心力、地球对地 表物体的重力与太阳行 星间的引力是不是都是 相同的力呢?…… 这个问题引起了牛 顿的沉思。 如果你是牛顿,你 会怎样解决这个猜想?
一、牛顿的思考
牛顿的思考: 苹果与月亮受到的 力可能是同一种力! 可能是地球表面的 重力延伸到月亮。 而且它们都是类似 太阳行星间的引力,它 们都应遵从“与距离平 方成反比”的关系。
2
三、牛顿的智慧
在天想 了上非牛 一和常顿 起人大的 !间胆这 连,一 接将猜
三、牛顿的智慧
牛顿再度思考: 既然太阳行星间、 地球月球间、地球物体 间有引力,那么任何两 个有质量的物体间是否 也都有这样的引力呢?
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力 的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟 它们的距离的平方成反比。
B. 使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变
C. 使两物体的距离增为原来的2倍,质量不变
D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4
课堂练习
3. 操场两边放着半径为r1、r2,质量分别为m1、m2
的篮球和足球,两者的直线间距为r,这两球间的万
有引力大小为( )
A.
m1m2 G 2 r
B.
m1m2 大于 G 2 r
万有引力定律
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力 的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟 它们的距离的平方成反比。
m1 m2 表达式: F G 2 r
G=6.67×10-11 N· m2/kg2 ,r为两物体间的距离。
适用条件 : 仅适用于两个质点或者两个均匀球体之 间的相互作用。(两物体为均匀球体时,r 为两球心间的距离)
当时已知的一些量: 地表重力加速度:g = 9.8m/s2 地球半径: R = 6400×103m 月亮周期: T = 27.3天≈2.36×106s 月亮轨道半径: r ≈ 60R
1 a g 月 计算验证: 3600

4 1 3 2 g 计算结果: a月 2 r 2.7210 m / s 3600 T
C
C.
m1m2 小于 G 2 r
D.无法判断
r
课堂练习
4. 地球的半径为R,地球表面处物体所受的重力为 mg,近似等于物体所受的万有引力。关于物体在下 列位置所受万有引力大小的说法中,正确的是(C)
A.离地面高度 R 处为4mg 1 B.离地面高度 R 处为 mg 21 C.离地面高度 2R 处为 mg 9 1 D.离地面高度 R 处为4mg
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