高中物理第三章万有引力定律第2节万有引力定律课件教科版必修2

〚思路点拨〛 (1)两个铁球的密度相同,质量与半径的关系式为 m=ρV=
(2)两铁球球心之间的距离d=2r.
4 πr 3
3
.
解析:两个小铁球之间的万有引力为 F= G
4 3
mm (2 r )
2
=G
m 4r
2 2
.实心球的质量为 m=ρV=
ρ· πr3,大铁球的半径是小铁球的 2 倍,则大铁球的质量 m′与小铁球的质量 m 之比为
G m 1m 2 r
G m 1m 2 r
2
进行
(教师备用) 例1-1:一探月卫星在地月转移轨道上运行,某一时刻正好处于地心和月心的连线上 ,卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为 4∶1.已知地球与月球的质量之比约为 81∶1, 则该处到地心与到月心的距离之比约为 .
答案:1.× 2.× 3.× 4.×
课堂探究
要点一万有引力导学】宇宙中各种天体是有质量的 , 人是有质量的 , 地球上的其他物体也是有质量的.请思考: (1)任意两个物体之间都存在万有引力吗?“两个物体之间的距离r”应怎样理解? (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万有引力,r是指两个质点间的距离. (2)相等.
【要点归纳】 1.万有引力定律的“四性”
普遍性相互性
宏观性
独立性
万有引力是存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力,任何客观存在的两部分有质量的物体之间都存在着这种相互作用两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,它们之间的关系符合牛顿第三定律在通常情况下,万有引力非常小,它的存在可由卡文迪许扭秤来观察,只有在质量巨大的天体间,它的作用才有宏观物理意义两个物体间的万有引力,只与它们本身的质量和它们间的距离有关,与所在空间的性质及周围有无其他物体无关
2
.由题意知
F地 F月
= ,
1
4
M m
=
81 1
,联
立以上各式,解得 = .
2
答案:9∶2
〚针对训练1-1〛下列说法中正确的是( D ) A.两质点间万有引力为F,当它们之间的距离增加1倍时,它们之间的万有引 F 力是 2 B.树上的苹果掉到地上,说明地球吸引苹果的力大于苹果吸引地球的力 C.由万有引力公式F= 可知,当其他条件不变而r趋近于0时,F趋于无穷大 D.物体间的万有引力总是大小相等的
特别提示 (1)求地球对其周围物体万有引力的大小,r是物体到地心的距离,而不是到地面的高度. (2)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,但万有引力定律仍然适用.
【典例1】两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为 F.若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起, 则两个大铁球之间的万有引力为( A.2F C.8F B.4F D.16F D )
第 2节
万有引力定律
自主学习
课堂探究
达标测评
自主学习
(教师参考)
课前预习·感悟新知
目标导航
重点:万有引力定律的应用
难点:万有引力与重力的区别和联系
情境链接地球绕太阳公转,太阳系的其他行星也绕着太阳公转;月球绕着地球公转, 那么是什么力使天体维持这样的运动? 苹果从树上掉下为什么总是落向地面?
m m
=
r r
3
3
= ,故两个大铁球间的万有引力为 F′= G
1
8
m m ( 2 r )
2
=G
(8 m )
2 2
=16F,
4(2r )
故选项 D 正确.
规律方法
割补法处理万有引力问题
割补法 :把挖去的部分补上 ,然后把多计算的力从总的力中减去 ,对于此类问题,利用万有引力定律直接求解是不对的 .另外,当质点与质量分布均匀的球体间距离较小时,球体虽然不能被看做质点,但仍然可用F= 求解,此时的r应等于质点与球心间的距离..
2.万有引力定律的适用条件 (1)严格地说,万有引力定律只适用于质点间的相互作用.
(2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用,也可用此定律计算,其中r是两
个球心间的距离. (3)一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r为球心到质点
间的距离.
(4)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,其中r 为两物体质心间的距离.
想一想根据公式F= G
m 1m 2 r
2
可知,当r→0时F→∞对吗?
答案:不对,当r→0时,两物体不能看成质点,万有引力定律不适用了.
二、引力常量 1.大小:G= 6.67×10-11 N· m2/kg2 . 它是由英国物理学家卡文迪许在实验室里测得的. 2.意义:用实验证明了万有引力定律正确性,使万有引力定律具有更广泛的实用价值. 想一想引力常量的测定有什么意义? 答案:(1)证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性.
(2)第一次测出了引力常量,使万有引力定律能进行定量计算,显示出
其实用价值.
思考判断
1.太阳对行星的引力与行星质量成正比,行星对太阳的引力与太阳质量成
正比,二者大小并不相等.( 的力.( 力.( ) ) ) ) 2. 地球对月球的引力与地面上的物体所受的地球的引力是两种不同性质 3. 万有引力只存在于天体之间 , 普通的常见的物体间不存在万有引 4.引力常量是牛顿首先测出的.(
解析:设地球质量为 M,月球质量为 m,探月卫星的质量为 m′.某一时刻探月卫星处于地心和月心的连线上,卫星距离地心的距离为 R,距离月心的距离为 r. 太阳与行星间的引力公式同样适用于该处,所以有:地球对探月卫星的引力 F 地= G
Mm R
2
,月球对探月卫星的引力 F 月=G
R r 9
mm r
信息
1.天体之间存在着引力作用. 2.地球与周围物体之间也存在着引力作用
教材梳理
一、万有引力定律
1.内容:任何两个物体之间都存在相互作用的引力,引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与这两个物体之间的距离的平方成反比.
2.表达式:F=
G
m 1m 2 r
2
.
3.适用范围:万有引力定律适用于质点间的相互作用,对于质量分布均匀的球体,r是两球心之间的距离.

合集下载

高中物理第三章万有引力定律2万有引力定律课件教科必修2 (1)

思考：我们人与人之间也应该存在万有
引力，可是为什么我们感受不到呢？
举例估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？
解：
=6.67×10-7 N
是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。
1.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？
②两个质量分布均匀的球体或球壳间的相互作用，也可用万有引力定律计算，其中r是两个球体或球壳的球心间的距离．
③如果两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可看成质点，公式可近似适用，其中r为两物体质心间的距离．
r1
r2
r
例题（1）如图所示，r虽大于两球的半径，但两
球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小
科学方法——放大法
２）实验数据
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6.67×1011 N
（３）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；
牛顿的思考
地球对苹果的引力和太阳对行星的引力是否根本就是同一种力呢？
苹果不离开地球，是否也是由于地球对苹果的引力造成的？
“天上”的力与“人间”的力是否是同一种性质的力？
三、合作探究
问题探究：
1.月—地检验的目的是什么? 2.月—地检验的验证原理是怎样的? 3.如何进行验证?
月地检验
检验目的：地球和月球之间的吸
3.2 万有引力定律
_____________________________________________
Newton’s Law of Universal Gravitation

新人教版高中物理必修二课件6.3 ：万有引力定律(共14张PPT)

第三节万有引力定律
一万有引力定律
1内容: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的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.万有引力.swf
2公式：F G m1m2
G
6.67
1011
N
r •
2
m
2
/
kg2
3适用范围 1)质点之间的相互作用 2)两个物体是质量分布均匀的球体 3)常见的两个物体间引力不适用
思考:把一质量为m的物体放在地心上,问它和地球之间的万有引力是多少?
例2:质量为M的均匀实心球体半径为R,球心为O点.在球的右测挖去一个半径为R/2的小球,将该小球置于OO`连线上距O为L的P点， O`为挖去小球后空腔部分的中心，则大球剩余部分对P点小球的引力F为多少?
· O O`
万有引力定律的证明
里地卡定
比利文律
较准确
用扭秤
迪许（
一百多
年，即
地装年在
测出了
置，第
－
以后，
牛顿发
引一英现
力常量
次在实验室
），巧妙
国物理学家
万有引力
引力常量的测定有着非常重要的意义. 它不仅用实验证明了万有引力的存在, 更使得万有引力有了真正的实用价值. 例如,可以用测定地球表面物体重力加速度的方法,测定地球的质量.也是这一应用,卡文迪许被人们称为”能称出地球质量的人”
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021

教科版高中物理必修第二册精品课件第三章万有引力定律 3 预言未知星体计算天体质量

2
,得
gR2=Gm 天,这表明 gR2 与 Gm 天可以相互替代。该公式被称为黄金代换式。
3.四个重要结论
设质量为m的行星或卫星绕另一质量为m天的中心天体做半径为r的匀速圆
周运动。
天
(1)由 G
2
=m 得
2

天
(2)由 G
2
天
(3)由 G
2
天
(4)由 G
2
v=
天
太阳系的部分行星围绕太阳运动的示意图如图所示。
(1)地球、火星等行星绕太阳的运动遵循什么规律?
(2)如何比较地球、火星等行星绕太阳运动的线速度、角速度、周期及向
心加速度等各量的大小关系?
要点提示 (1)地球、火星等行星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动,万有
引力提供向心力。
0
2
4π 2
2
(2)由 G 2 =ma=m =mω r=m 2 r
2.关系式:mg=
2
3.结果: M=

G 2
。
。
,只要知道g、R、G的值,就可计算出地球的质量。
4.推广:已知引力常量G,若知道某星球表面的重力加速度和星球半径,可计
算出该星球的质量。
(二)计算太阳的质量
1.思路:质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动,向心力由它们之间的
万有引力
提供。

已知它们的轨道半径R金<R地<R火,由此可以判定(
A.a金>a地>a火
B.a火>a地>a金
C.v地>v火>v金
D.v火>v地>v金
太
解析由万有引力提供向心力得

必修2 6.3 万有引力定律课件

m1m2 r2
, 式中质量的单位 kg, 距离的单位 m , 力的单位 N , G是
比例系数, 叫做引力常量.
3. 引力常量 (1)大小: G =6. 67× 10 N ·m / kg , 数值上等于两个质量都是 1 kg 的质点相距 1 m 时的相互吸引力. (2)测定: 英国物理学家卡文迪许在实验室比较准确地测出了 G 的数值.
2
①物体随地球自转需要的向心力很小, 一般情况下, 认为重力约等于万有引力, 即 m g=G
Mm ; 2 R
②在地球表面, 重力加速度随地理纬度的升高而增大; 在地球上空, 重力加速度随距地面高度的增加而减小.
针对训练 2 1: (2012 年银川高一检测) 火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半, 则火箭离地面的高度与地球半径之比为 ( A. ( C. )
第 3节
万有引力定律
自主学习
栏目导航
要点例析
一、月—地检验
1. 目的: 验证月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力, 从而将太阳与行星间的引力规律推广到宇宙中的一切物体之间. 2. 原理: 计算月球绕地球运动的向心加速度 an, 将 an与物体在地球附近下落的加速度——自由落体加速度 g 比较, 看是否满足
2. 万有引力定律的理解
四性普遍性相互性宏观性特殊性内容万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间, 宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力, 总是满足大小相等, 方向相反, 作用在两个物体上地面上的一般物体之间的万有引力比较小, 与其他力比较可忽略不计, 但在质量巨大的天体之间, 或天体与其附近的物体之间, 万有引力起着决定性作用两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关, 而与所在空间的性质无关, 也与周围是否存在其他物体无关

新教科版高一物理必修二第3章第2节万有引力定律课件 (共16张PPT)

g
0.003
r地=6400km r地月=60r地
1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
下面说法中正确的是( AC )
A．公式中 G 为引力常量，它是由实验
测得的，而不是人为规定的
B．当 r 趋近于零时，万有引力趋近于
无穷大
C．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等的，与 m1、m2 是否相等无关 D．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力
例题2、如图所示，r 虽然大于两球的2源自力与距离平方成反比理论推导:
F 又 F =F′
F m v2 r
v 2r T
F
42
r3 T2
m r2
F
M r2
F
m r2
F
F
Mm r2
GMm
r2
月-地检验
验证：（1）理论推导：
G
M地m月 r地月2

【教科版】物理必修二：3.2《万有引力定律》ppt课件

2 (a+b)
2
•
•
9、人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。2021/ 6/23202 1/6/23 Wednes day, June 23, 2021
10、低头要有勇气，抬头要有低气。2 021/6/ 232021 /6/2320 21/6/2 36/23/2 021 7:30:04 AM
2
F=G 2 ,质量加倍、距离加倍后引

1
2
3
4
5
4 小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小
行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,
小行星运动的(
)
A.半径变大
B.速率变大
C.角速度变大
D.加速度变大

2
解析:根据万有引力提供向心力可得, 2 =m =mrω2=ma 向,解得
D.物体的重力来源于地球对物体的万有引力
答案:D
2
3
4
5
1
2
3
4
5
3 两个质量相等的球形物体,两球心相距 r,它们之间的万有引力为 F,若它们
的质量都加倍,两球心的距离也加倍,它们之间的作用力为(
)
A.4F
B.F
1
1
C. F
D. F
4
2
解析:两个质量相等的物体的万有引力为
力不变,故 B 正确.
答案:B

秤实验第一次测定出来的,所以选项 A 正确;公式 F=G 12 2适用于两质点间

的相互作用,当两物体相距很近时,两物体不能看作质点,所以选项 B 错误;
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

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。

教科版高中物理必修二第3章第2节万有引力定律(共32张PPT)

对于在地面附近绕地球运行的人造地球卫星：
GM
V=
= gR = 7.9km/ s
R
R
第一宇宙速度（环绕速度）
人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度
第一宇宙速度 7.9km/s 近地圆轨道
三个宇宙速度
绕地椭圆轨道
第二宇宙速度 11.2km/s 摆脱地球引力
第三宇宙速度 16.7km/s摆脱太阳引力
卫星绕地球做匀速圆周运动，需要的向心力由_万__有__引__力___提供。
F万 = F向
即
：G
Mm r2
V2 =m
r
= mrω2
= mr ( 2π )2 T
1.速度 V = GM r
GM 2.角速度 ω = r3
3.周期
r3
T = 2π
GM
4.加速度 GM a = r2
轨道半径r↑→T↑ ，V↓ ，ω↓ ，a↓
(3)宏观性:
通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大的天体间，或天体与物体间，它的存在才有实际上的意义。
在地球表面，重力加速度为g，离地面越高，重力加速度
g′_越__小__ m受到的万有引力等于重力（不考虑自转）
G
Mm r2

mg
即g′=
GM r2
m在M表面：r=R m高出M表面h： r=R+h>R ,
卫星绕地球做匀速圆周运动的规律
1. 运行轨道越高，所需发射速度越大卫星的发射速度至少为7.9km/s .
2. 轨轨道越道高半，卫径星运r行越慢运行 v , T
贴近地面的卫星运行最快
3. 最大环绕速度等于最小发射速度即第一宇宙速度 7.9km/s

万有引力定律PPT课件

• •
做一做
1. 银河系中的两颗行星环绕某恒星运转，从天文望远镜观察到它们的周期之比为27:1，则它们的轨道半径之比为 ( ) A 3:1 B 9:1 C 27:1 D 1:9 2.计算下列物体间的万有引力大小 (1) 太阳的质量M＝2.0×1030㎏，地球的质量m＝ 6.0×1024㎏，太阳与地球相距r＝1.5×1011m。 (2) 一个质量为50 ㎏的人站在地面上，求地球对人的万有引力，己知地球半径R ＝6.4×106m。
小结
• • • • • • • • • • •
1.开普勒第一定律(椭圆轨道定律) 不同行星椭圆轨道是不同的 2.开普勒第二定律(面积定律) 行星近日点的速率大于远日点的速率 3.开普勒第三定律(周期定律) K仅与中心天体有关，与行星无关。 4 重点理解万有引力定律 Mm F G 2 作业： r 1.复习这节课的内容 2.P50 1 ，2 ， 3 3 预习万有引力定律的应用。
高级中学课本
(必修２)
第三章万有引力定律及其应用
第一节
万有引力定律心说和日心说两种不同的观点 • 知道开普勒对行星运动的描述 • 理解万有引力定律的含义并会推导万有引
力定律
教学重点：１.知道开普勒对行星的描述２.万有引力定律
教学难点：掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题
课堂练习
• • • • • •
1.关于行星的运动，说法正确的是（） A .行星轨道的半长轴越长，自转周期越大 B .行星轨道的半长轴越长，公转周期越大 C .水星的半长轴最短，公转周期最大 D .冥王星离太阳最远，绕太阳运动的公转周期最长 2.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径 1 为月球绕地球运转半径的 3 ，知月球绕地球运行的周期是27.3天，求此人造地球卫星的运行周期是多少天? K仅与中心天体有关，与行星无关。

高中物理第三章万有引力定律第2节万有引力定律课件教科版必修2

高中物理第三章万有引力定律2万有引力定律课件教科必修2 (1)

新人教版高中物理必修二 课件6.3 ：万有引力定律(共14张PPT)

教科版高中物理必修第二册精品课件 第三章 万有引力定律 3 预言未知星体 计算天体质量

必修2 6.3 万有引力定律 课件

新教科版高一物理必修二 第3章 第2节 万有引力定律 课件 (共16张PPT)