人教版高中物理必修二第六章万有引力与航天第三节万有引力定律(28张ppt)
③ G ---比例系数，叫引力常量，适用于任何物体，G的国 际单位： N· m2/kg2
3.关于万有引力的理解
① 具有普遍性：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具有相互性：万有引力也具有相互性，符合牛顿第三定律 ③ 具有宏观性：通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨
30 2
说明：微观粒子 间的万有引力非 常小，有时可以 忽略不计。
37
N
课 堂 小 结
“天上”的力与“人间”的力是同一种力 牛顿的猜想：
引力的检验：
月---地检验
宇宙中一切物体间都有引力 牛顿的推广：
万有引力定律:
m1m 2 FG 2 r
万有引力定律的检验： 卡文迪许引力常量G的测量实验
【典例分析3】
自然界中任何两个物体都相互吸 引，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。
4、理解:普遍性、相互性、宏观性
【典例分析2】
大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系 （很遗憾，在北半球看不见）.大麦哲伦云的质量为太阳 40 10 2.0 10 kg，小麦哲伦云的质量为太阳 质量10 倍，即 质量的109倍，两者相距 5 104 光年 ，求它们间的引力？ 解析：有万有引力定律得
m1m2 11 11 11 F G 2 6.67 10 2 N 6.67 10 N r 1
测定引力常量G的重要意义：
1、用实验证明了万有引力的存在。
2、使万有引力定律公式有了真正的实用价值， 可以计算天体间的引力大小。
【知识整合】
1、内容： 万 有 m1m2 m1 m2 F F 引 2、公式： F G 2 力 r －11 2 r2 引力常量： G =6.67 × 10 N· m /kg 定 r：质点(球心)间的距离 律 3、条件: 质点（或可当做质点）、均质球体
三、引力常量G的测量
引力常量G的测量实验 -----------扭秤实验 m´
F
m
F
m´
r
m
r
1798年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置, 利用铅球间的引力作用，采取放大法比较准确地测出了引力
常量G常量数值为： G=6.67 1011Nm2 / kg 2 引力常量G的含义—表示两质量m1=m2=1kg的 匀质小球，相距r=1m时，小球万有引力的大小。
【思考三】
为什么树上熟透的苹果会掉 下来落到地面上？
对此，牛顿认为： 是地球对地面上苹果的引力， 才使苹果下落。
牛顿对引力的猜想
牛顿发现
引起牛顿猜想
太阳对行星的引力 地球对月球的引力 地球对地面上苹果的引力
它们是同一种性质的力 吗？都遵从相同的规律 吗？
m1m2 F r2
但这需要理论和实际检验
【课后作业】 1.课本:P41（阅读与练习） 2.堂堂清:P33(对应练习)
3.预习：(§6.4万有引力理论的成就)
由此有人得出：当两物体间的距离 r 0 时,则两物体之间 的引力 F 。 你认为这种观点对吗？
【解析】 ：
当两物体间距离
r0
时，物体不能看成质点，
公式
m1m2 F G r2 已不再适用，故观点错误。
m1m2 牛顿虽然发现万有引力定律 F G 2 ， r
但却无法算出两个物体间万有引力的大小， 因为他不知道引力常量G的值。 100多年后终有人站出来，解决了他的难题。 这个人名叫卡文迪许，英国物理学家。
人教版高中物理必修二第六章万有引力与航天
§6.3
万 有 引 力 定 律
丹东市第十四中学 孙德发
在第六章前两节,我们追寻牛顿等人的足 迹,学习了《行星的运动》、《太阳与行星 间的引力》。 本节课,我们还要继续追寻牛顿的足迹， 通过“重新发现”万有引力定律，来进一
步体会科学规律发现的思路和过程.
【思考一】
一、月---地检验
2、实际测量计算
即：月球公转轨道半径 r=3.8×108m
在牛顿的时代，已能比较精确测定：月球与地球的距离 3.8×108m，月球公转周期 T=27.3天，地球的自由落体加速 度 g=9.8m/s2
4 2 ∵由向心加速度公式得： a 2 r T ∴月球公转的向心加速度：
4 2 4 3.142 8 2 a 2 r 3.8 10 m / s T (27.3 24 3600) 2 2.7 103 m / s 2
二、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F与物体的质量m1和m2的乘积
成正比，与它们的距离r的二次方成反比.
F m1 r F’ m2
2.公式：
m1m2 F G 2 r
① m1,m2 ---两物体的质量
m1m2 F r2
② r ---两物体间的距离
为什么当两个人接近时不会吸在一起?分析物体受力时是否
需要考虑物体间的万有引力？
m1m 2 F G r2 6.67 10 11 2.4 10 7 N 60 60 N 2 1
说明：两人之间的引力很小，且远小于它们与地面 间的摩擦力，故两人不会吸在一起；一般受力分析 时可不考虑物体间引力。
根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：开普勒第三定 r3 k 2 律 T 中k是一个与行星无关，只与太阳有关的常量.
【解析】建立模型： 行星绕太阳近似做匀速圆周运动
由万有引力定律和牛顿第二定律得
F引 Fn
4 2 G m行 2 r 2 行星公转轨道半径 r T r 3 GM 太 2 =k 2 T 4 太阳与行星的距离 M 太 m行
实际测量计算与假设的理论推导结果一致
3、月— 地检验的结果：
太阳对行星的引力
地球对地面上物体的引力 地球对月球的引力
它们都是同一种性质 的力，都遵循相同的 规律。
m1m2 F 2 r
由此牛顿大胆设想：
宇宙中的一切物体间都有引力， m1m2 且都满足: F 2 r 1687年牛顿发表了科学史上最伟大的定律 ---------------------万有引力定律 下面我们就来学习万有引力定律的知识
在太阳系中，行星为什么都会绕太阳公转， 而不会飞离太阳呢？
太阳系结构示意图
牛顿的发现已经告诉我们： 是太阳对行星的引力， 才使行星能绕太阳公转而不会飞离。
并且太阳与行星间的引力，满足：
F
M 太 m行 r2
【思考二】
月球为什么也会绕地球公转， 也不会飞离地球呢？
月球绕地球公转
对此，牛顿认为： 是地球对月球的引力，使月球绕地球公转而不飞离地球。
【课堂练习】
2、一个质子由两个u夸克和一个d夸克组成。 一个夸克的质量是 7.110-30 kg , 求两个夸克 相距
1.0 10 m 时的万有引力?
-16
解析：由万有引力定律得：
m1m2 F G 2 r 6.67 10 3.4 10
11
(7.1 10 ) N 16 2 (1.0 10 )
如：太阳与行星间；地球与月球间
③ 对于质量分布均匀的两个球体，可视为质量集中于球心 r为两球心间的距离
m1m2 F G 2 r
r为物体到地心的距离
【典例分析1】
由公式 F G
m1m2 r2
可知：
当两物体之间的距离
r 时,两个物体可视为质点，
这种观点正确。
公式适用，则两物体之间的引力 F 0
大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的意义。在微观世界中， 万有引力可以忽略不计。
4.关于公式
m1m2 F G 2 r
的适用条件：
F F’ r m2
①（理想情况）
计算两个质点间引力大小
m1
r 为两质点间的距离 r为两天体中心的距 离
②（实际情况）
计算间距远大于物体大小的两个物体
间引力大小（物体可看成质点）
下面请看课本中介绍的（月— 地检验）
一、月---地检验
1、理论推导：
假定地球对月球的引力,也同样满足：
m1m2 F 2 r
∵月球轨道半径:R月=60R地 ∴地球对月球的引力:F月 = ∴ 由牛顿第二定律得 ： 月球绕地球公转的加速度：a月
1 g F地 2 60
1 2 g 2.7 103 m / s 2 60
m1m2 F G 2 r
40 39 2.0 10 2.0 10 6.67 1011 N 4 8 5 10 3 10 365 24 3600 28 1.19 10 N
说明：星系之间的万有引力很大，具有宏观性
【课堂练习】
1、请计算两个60kg相距1m的人之间的万有引力？进而说明
3.关于万有引力的理解
① 具有普遍性：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具有相互性：万有引力也具有相互性，符合牛顿第三定律 ③ 具有宏观性：通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨
30 2
说明：微观粒子 间的万有引力非 常小，有时可以 忽略不计。
37
N
课 堂 小 结
“天上”的力与“人间”的力是同一种力 牛顿的猜想：
引力的检验：
月---地检验
宇宙中一切物体间都有引力 牛顿的推广：
万有引力定律:
m1m 2 FG 2 r
万有引力定律的检验： 卡文迪许引力常量G的测量实验
【典例分析3】
自然界中任何两个物体都相互吸 引，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。
4、理解:普遍性、相互性、宏观性
【典例分析2】
大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系 （很遗憾，在北半球看不见）.大麦哲伦云的质量为太阳 40 10 2.0 10 kg，小麦哲伦云的质量为太阳 质量10 倍，即 质量的109倍，两者相距 5 104 光年 ，求它们间的引力？ 解析：有万有引力定律得
m1m2 11 11 11 F G 2 6.67 10 2 N 6.67 10 N r 1
测定引力常量G的重要意义：
1、用实验证明了万有引力的存在。
2、使万有引力定律公式有了真正的实用价值， 可以计算天体间的引力大小。
【知识整合】
1、内容： 万 有 m1m2 m1 m2 F F 引 2、公式： F G 2 力 r －11 2 r2 引力常量： G =6.67 × 10 N· m /kg 定 r：质点(球心)间的距离 律 3、条件: 质点（或可当做质点）、均质球体
三、引力常量G的测量
引力常量G的测量实验 -----------扭秤实验 m´
F
m
F
m´
r
m
r
1798年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置, 利用铅球间的引力作用，采取放大法比较准确地测出了引力
常量G常量数值为： G=6.67 1011Nm2 / kg 2 引力常量G的含义—表示两质量m1=m2=1kg的 匀质小球，相距r=1m时，小球万有引力的大小。
【思考三】
为什么树上熟透的苹果会掉 下来落到地面上？
对此，牛顿认为： 是地球对地面上苹果的引力， 才使苹果下落。
牛顿对引力的猜想
牛顿发现
引起牛顿猜想
太阳对行星的引力 地球对月球的引力 地球对地面上苹果的引力
它们是同一种性质的力 吗？都遵从相同的规律 吗？
m1m2 F r2
但这需要理论和实际检验
【课后作业】 1.课本:P41（阅读与练习） 2.堂堂清:P33(对应练习)
3.预习：(§6.4万有引力理论的成就)
由此有人得出：当两物体间的距离 r 0 时,则两物体之间 的引力 F 。 你认为这种观点对吗？
【解析】 ：
当两物体间距离
r0
时，物体不能看成质点，
公式
m1m2 F G r2 已不再适用，故观点错误。
m1m2 牛顿虽然发现万有引力定律 F G 2 ， r
但却无法算出两个物体间万有引力的大小， 因为他不知道引力常量G的值。 100多年后终有人站出来，解决了他的难题。 这个人名叫卡文迪许，英国物理学家。
人教版高中物理必修二第六章万有引力与航天
§6.3
万 有 引 力 定 律
丹东市第十四中学 孙德发
在第六章前两节,我们追寻牛顿等人的足 迹,学习了《行星的运动》、《太阳与行星 间的引力》。 本节课,我们还要继续追寻牛顿的足迹， 通过“重新发现”万有引力定律，来进一
步体会科学规律发现的思路和过程.
【思考一】
一、月---地检验
2、实际测量计算
即：月球公转轨道半径 r=3.8×108m
在牛顿的时代，已能比较精确测定：月球与地球的距离 3.8×108m，月球公转周期 T=27.3天，地球的自由落体加速 度 g=9.8m/s2
4 2 ∵由向心加速度公式得： a 2 r T ∴月球公转的向心加速度：
4 2 4 3.142 8 2 a 2 r 3.8 10 m / s T (27.3 24 3600) 2 2.7 103 m / s 2
二、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F与物体的质量m1和m2的乘积
成正比，与它们的距离r的二次方成反比.
F m1 r F’ m2
2.公式：
m1m2 F G 2 r
① m1,m2 ---两物体的质量
m1m2 F r2
② r ---两物体间的距离
为什么当两个人接近时不会吸在一起?分析物体受力时是否
需要考虑物体间的万有引力？
m1m 2 F G r2 6.67 10 11 2.4 10 7 N 60 60 N 2 1
说明：两人之间的引力很小，且远小于它们与地面 间的摩擦力，故两人不会吸在一起；一般受力分析 时可不考虑物体间引力。
根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：开普勒第三定 r3 k 2 律 T 中k是一个与行星无关，只与太阳有关的常量.
【解析】建立模型： 行星绕太阳近似做匀速圆周运动
由万有引力定律和牛顿第二定律得
F引 Fn
4 2 G m行 2 r 2 行星公转轨道半径 r T r 3 GM 太 2 =k 2 T 4 太阳与行星的距离 M 太 m行
实际测量计算与假设的理论推导结果一致
3、月— 地检验的结果：
太阳对行星的引力
地球对地面上物体的引力 地球对月球的引力
它们都是同一种性质 的力，都遵循相同的 规律。
m1m2 F 2 r
由此牛顿大胆设想：
宇宙中的一切物体间都有引力， m1m2 且都满足: F 2 r 1687年牛顿发表了科学史上最伟大的定律 ---------------------万有引力定律 下面我们就来学习万有引力定律的知识
在太阳系中，行星为什么都会绕太阳公转， 而不会飞离太阳呢？
太阳系结构示意图
牛顿的发现已经告诉我们： 是太阳对行星的引力， 才使行星能绕太阳公转而不会飞离。
并且太阳与行星间的引力，满足：
F
M 太 m行 r2
【思考二】
月球为什么也会绕地球公转， 也不会飞离地球呢？
月球绕地球公转
对此，牛顿认为： 是地球对月球的引力，使月球绕地球公转而不飞离地球。
【课堂练习】
2、一个质子由两个u夸克和一个d夸克组成。 一个夸克的质量是 7.110-30 kg , 求两个夸克 相距
1.0 10 m 时的万有引力?
-16
解析：由万有引力定律得：
m1m2 F G 2 r 6.67 10 3.4 10
11
(7.1 10 ) N 16 2 (1.0 10 )
如：太阳与行星间；地球与月球间
③ 对于质量分布均匀的两个球体，可视为质量集中于球心 r为两球心间的距离
m1m2 F G 2 r
r为物体到地心的距离
【典例分析1】
由公式 F G
m1m2 r2
可知：
当两物体之间的距离
r 时,两个物体可视为质点，
这种观点正确。
公式适用，则两物体之间的引力 F 0
大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的意义。在微观世界中， 万有引力可以忽略不计。
4.关于公式
m1m2 F G 2 r
的适用条件：
F F’ r m2
①（理想情况）
计算两个质点间引力大小
m1
r 为两质点间的距离 r为两天体中心的距 离
②（实际情况）
计算间距远大于物体大小的两个物体
间引力大小（物体可看成质点）
下面请看课本中介绍的（月— 地检验）
一、月---地检验
1、理论推导：
假定地球对月球的引力,也同样满足：
m1m2 F 2 r
∵月球轨道半径:R月=60R地 ∴地球对月球的引力:F月 = ∴ 由牛顿第二定律得 ： 月球绕地球公转的加速度：a月
1 g F地 2 60
1 2 g 2.7 103 m / s 2 60
m1m2 F G 2 r
40 39 2.0 10 2.0 10 6.67 1011 N 4 8 5 10 3 10 365 24 3600 28 1.19 10 N
说明：星系之间的万有引力很大，具有宏观性
【课堂练习】
1、请计算两个60kg相距1m的人之间的万有引力？进而说明
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高中物理 第6章 万有引力与航天 第3节 万有引力定律课件 新人教版必修2.pptx
第3节 引力定律得出的过
程和思路。 2.理解万有引力定律内容、含 义及适用条件。
3.知道任何物体间都存在万有 引力，且遵循相同的规律。
1种方法——月—地检验 1个定律——万有引力定律 1个常量——万有引力常量
G＝6.67×10－11N·m2/kg2
1
一、月—地检验 阅读教材第39～40页“月—地检验”部分，知道计
[要点归纳] 1.万有引力表达式 F＝Gmr1m2 2的适用条件
(1)两质量分布均匀的球体间的万有引力，可用公式计算，此 时r是两个球体球心的距离。 (2)—个质量分布均匀球体与球外一个质点间的万有引力，可 用公式计算，r为球心到质点间的距离。 (3)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，公式也适用。
4
思维拓展 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：
图2 (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”指物体哪两部分间的距离？ (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)都存在 质心间距离 (2)相等
5
万有引力定律的理解
9
[针对训练1] (多选)要使两物体间的万有引力减小到原来
的
1 4
，下列办法可以采用的是(
)
A.使两物体的质量各减小一半，距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的 1 ，距离不变 4
C.使两物体间的距离增大为原来的2倍，质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减小为原来的 1 解析 由万有引力定律 F＝Gmr1m2 2可知，A、B4 、C 选项中
6
2.万有引力的“四性”
特点
内容
万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体(大到天体，小 普遍
程和思路。 2.理解万有引力定律内容、含 义及适用条件。
3.知道任何物体间都存在万有 引力，且遵循相同的规律。
1种方法——月—地检验 1个定律——万有引力定律 1个常量——万有引力常量
G＝6.67×10－11N·m2/kg2
1
一、月—地检验 阅读教材第39～40页“月—地检验”部分，知道计
[要点归纳] 1.万有引力表达式 F＝Gmr1m2 2的适用条件
(1)两质量分布均匀的球体间的万有引力，可用公式计算，此 时r是两个球体球心的距离。 (2)—个质量分布均匀球体与球外一个质点间的万有引力，可 用公式计算，r为球心到质点间的距离。 (3)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，公式也适用。
4
思维拓展 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：
图2 (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”指物体哪两部分间的距离？ (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)都存在 质心间距离 (2)相等
5
万有引力定律的理解
9
[针对训练1] (多选)要使两物体间的万有引力减小到原来
的
1 4
，下列办法可以采用的是(
)
A.使两物体的质量各减小一半，距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的 1 ，距离不变 4
C.使两物体间的距离增大为原来的2倍，质量不变
D.使两物体间的距离和质量都减小为原来的 1 解析 由万有引力定律 F＝Gmr1m2 2可知，A、B4 、C 选项中
6
2.万有引力的“四性”
特点
内容
万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量的物体(大到天体，小 普遍
人教版高一物理必修2 第六章 第3节 万有引力定律(共32张PPT)
扭转力矩：M扭=Kθ θ—为F金L属=K丝θ扭转的F角度KL
m´T型架平衡时：mM引=MF扭
F设反射光线转过的角度r为θ/
K为金属丝的扭转系数
m´
则θ/=2θ
设r 平面m镜到刻度尺的距离为r/,光
斑移动的距离为d
则：
/
d r/
F
K L
θ/=2θ
θ—为金属丝扭转的角度 K为金属丝的扭转系数
)2
GMm 7d2 8dR 2R2 8d2 (d R )2
2
2
的关系，算出微小变化量。
放大的思想方法
二次放大法m´
F
mF
m´
r
一次放大 r m
二次放大
引力F
扭转角度θ
光斑移动的距离d
4测定引力常量的重要意义
1．证明了万有引力的存在。 2．开创了测量弱力的新时代（英国物理学家坡 印廷语）。 3．使万有引力定律有了真正的实用价值，可测 定远离地球的一些天体的质量、平均密度等。如： 根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量。
m1
m2 r
4.万有引力定律理解 ⑴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），它是自然界的物体间的基本相互作用之一。 ⑵相互性：两个物体之间相互作用的引力是一对作用力与反 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 的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。 在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力 很不显著，万有引力可以忽略不计。
关系式有什么关系？
思考：苹果为什么要落回地面？
飞人跳得再高也会 落地,为什么他不 能漂浮在空中？
m´T型架平衡时：mM引=MF扭
F设反射光线转过的角度r为θ/
K为金属丝的扭转系数
m´
则θ/=2θ
设r 平面m镜到刻度尺的距离为r/,光
斑移动的距离为d
则：
/
d r/
F
K L
θ/=2θ
θ—为金属丝扭转的角度 K为金属丝的扭转系数
)2
GMm 7d2 8dR 2R2 8d2 (d R )2
2
2
的关系，算出微小变化量。
放大的思想方法
二次放大法m´
F
mF
m´
r
一次放大 r m
二次放大
引力F
扭转角度θ
光斑移动的距离d
4测定引力常量的重要意义
1．证明了万有引力的存在。 2．开创了测量弱力的新时代（英国物理学家坡 印廷语）。 3．使万有引力定律有了真正的实用价值，可测 定远离地球的一些天体的质量、平均密度等。如： 根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量。
m1
m2 r
4.万有引力定律理解 ⑴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），它是自然界的物体间的基本相互作用之一。 ⑵相互性：两个物体之间相互作用的引力是一对作用力与反 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 的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。 在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力 很不显著，万有引力可以忽略不计。
关系式有什么关系？
思考：苹果为什么要落回地面？
飞人跳得再高也会 落地,为什么他不 能漂浮在空中？
新人教版高中物理必修二第六章第三节万有引力定律课件 (共48张PPT)
m′m′
（8m）2
G（2r′）2＝G4（2r）2＝16F.
答案：D
1．对于万有引力定律的数学表达式 F＝Gmr1m2 2，理 解正确的是( )
A．公式中 G 为引力常量，是人为规定的 B．r 趋近于零时，万有引力趋于无穷大 C．m1、m2 之间的万有引力总是大小相等，方向相 反，是一对平衡力
D．m1、m2 之间的万有引力总是大小相等，与 m1、 m2 的质量是否相等无关
第六章 万有引力与航天
第二节 太阳与行星间的引力 第三节 万有引力定律
学习目标
1.知道行星绕太阳运动的原 因，知道太阳与行星间存 在引力作用. 2.能根据开普勒行星运动定 律和牛顿第三定律推导出 太阳与行星之间的引力表 达式. 3.知道地球上的重物下落与 天体运动的统一性，知道 万有引力定律的适用范围. 4.理解万有引力定律的含义 ，会用万有引力定律解决 简单的引力计算问题.
其他位置的向心加速度均不指向地心，C 错．地面上 物体随地球自转的向心力是万有引力与地面支持力的合 力，D 错．
答案：A
2．一物体在地球表面重 16 N，它在以 5 m/s2 的加速
解析：由公式 F＝Gmr1m2 2知，F 与 r2 成反比，距离增加 1 倍时，引力变为14F，A 错．地球和苹果间的相互作用力符 合牛顿第三定律，故大小相等，B 错．万有引力公式 F＝ Gmr1m2 2只适用于质点，当 r 趋近于 0 时，质量为 m1、m2 的 两个物体已不能看成质点，F 并不趋于无穷大，C 错．
重点难点
重点
1.知道万有引力定律的 适用范围，理解万有 引力的普遍性、相互 性、宏观性. 2.理解万有引力定律 的含义．
难点
1.领会由太阳对行星的 引力推导行星对太阳
人教版物理必修二-第六章-第三节-万有引力定律ppt课件
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 间的距离r的平方成反比。
2.表达式：
F
G
m1m2 r2
其中G为引力常量，r为两物体的中心距离。
精选ppt课件
8
3. 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。
月——地检验表明：地面物体所受地球的引力，与月球
所受地球的引力，是同一种精选性ppt课质件 的力。
6
牛顿再度思考：
既然太阳与行星之间、地球
与月球之间、地球与物体之间都
有引力，那么任何两个有质量的
物体之间是否也都有这样的引力
呢？
牛顿又大胆猜想，任何
两个物体之间的都存在
这样的引力
精选ppt课件
7
三、万有引力定律
m0 g
月亮轨道半径：
r =3.8×108m≈ 60R
a n 月 6 1 0 2g 3 9 6 .0 8 精0 选m ppt课件/s2 2 .7 2 1 0 3 m /5s2
事实检验：
？ 请根据天文观测数据（事实）计算月球所在
处的向心加速度：
地球表面附近的重力加速度：g = 9.8m/s2
②对两个质量分布均匀的球体间相互作用， 也可用此定律来计算。此时，r是两个球体球 心间的距离。
③两个物体间距离远大于物体本身大小时， 公式也近似适用，其中r为两物体质心间的距 离．
精选ppt课件
9
四、引力常量
卡文迪许扭秤实验
•
卡文迪许
引力常量的测 定.swf
①数值： G=6.67×10-11 Nm2/kg2 ②G值的物理含义：两个质量为1kg的物体相 距1m时，它们之间万有精选p引pt课力件 为6.67×10-11 N 10
新人教版必修二 第六章 万有引力与航天 第3节 万有引力定律(共18张PPT)
引力之比： 月球的加速度和苹果的加速度之比：
请根据学案内容完成
月球公转的向心加速度表达式： 月球的加速度和苹果的加速度之比：
宇宙中的一切物体间都有引力？遵从相同的规律？
事实上，自然界中任何两个有质量的物体间都存在引力。 1687 年牛顿发现万有引力定律。
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。
F
G
m1m2 r2
验证地球对地面上苹果的引力 地球对月球的引力
遵循
Fபைடு நூலகம்
G
m1m2 r2
1. 假定猜想成立，理论推导
2. 实际测量
若二者结果一致则假设成立
若二者结果不一致则假设就不成立
r
OF
地球对苹果的引力: F 地球对月球的引力: F
G
m地 m果 r地2
G
m地 m月 r地月2
=G
m地 m月 (60r地 )2
2. 表达式： F
G
m1m2 r2
(1) m1、m2 ── 两物体的质量
(2) r ── 两物体间的距离
(3) G ──比例系数，叫引力常量，适用于任何物体，G 的 国际单位 N·m2/kg2
牛顿发现万有引力定律 F G mr1m2 2，却无法算 出两个天体间的万有引力大小，这是为什么呢？
Fr 2 G
1、是什么原因使行星绕太阳公转而没有离开太 阳？
太阳对行星的引力使行星绕太阳公转不能飞离
太阳。
O
M
行星
rm
F
F G Mm r2
2、是什么原因使月球绕地球公转而没有离开地球？
高中物理人教版必修二 6.3万有引力定律课件(共27张PPT)
行星
太阳
r
建 立 模 型
Ｖ
行星 ｍ
ｒ
太阳 Ｍ
F
诱思： 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？
科 2 学 mv F 探 r 究
v 2 r T
行星运行速度v难以观测？ 怎么办？
消去v
F
4 m r T
3 2
2
2
消去T
r T
＝ k
m r
2
F
4 km r
* 对于距离的确定大致可以分为两种情况：
a.若可以看做质点,则为两质点间距. b. 对于不能视为质点 , 而质量分布均 匀的球体,应是两球心间距.
4.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，大小分别为m1 与m2，则两球间万有引力的大小为（ D）
A、G C、 G
m1m 2 r
2
B、G
m1m 2 r1
2
m 1m 2 ( r1 r 2 )
2
D、 G
m 1m 2
2
( r r1 r 2 )
r1
r2
r
为什么两位同学感受不到万有引力？
下面我们粗略的来计算一下两个质量为50kg，相距 0.5m的人之间的引力？
m 1m 2 r
2
F G
6 . 67 10 6 . 67 10
11
N
50 50 0 . 25
7
6.67×10-7N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。
◆ 那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？
已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为
高一物理人教版必修二第六章：6.3万有引力定律(共28张PPT)
=3.5×1022(N)
能拉断直径为9000km的钢柱!!!
太阳对质量为50kg的人,引力很小,不到 0.3N我们感受不到太阳的引力
1、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,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 G m1m2 m1 F F m2
B、
G
m 1m2 r12
D 、G (r
m1m2 r1 r2)2
r1
r2
r
公式中的r应为球心之间的距离
关于万有引力的说法,正确的有( BC )
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
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
r2
r
引力常量:G=6.67×10－11 N·m2/kg2
r:质点(球心)间的距离
3、条件: 质点或均质球体
4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性
对万有引力的理解
1、万有引力具有普遍性:它普遍存在于宇宙中任
何有质量的物体之间,是物质之间的四大基本相互作用之 一。
2、万有引力具有相互性:两物体间的引力,是一
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月27日星期五2021/8/272021/8/272021/8/27 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/272021/8/27August 27, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/27
能拉断直径为9000km的钢柱!!!
太阳对质量为50kg的人,引力很小,不到 0.3N我们感受不到太阳的引力
1、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,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 G m1m2 m1 F F m2
B、
G
m 1m2 r12
D 、G (r
m1m2 r1 r2)2
r1
r2
r
公式中的r应为球心之间的距离
关于万有引力的说法,正确的有( BC )
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
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
r2
r
引力常量:G=6.67×10－11 N·m2/kg2
r:质点(球心)间的距离
3、条件: 质点或均质球体
4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性
对万有引力的理解
1、万有引力具有普遍性:它普遍存在于宇宙中任
何有质量的物体之间,是物质之间的四大基本相互作用之 一。
2、万有引力具有相互性:两物体间的引力,是一
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月27日星期五2021/8/272021/8/272021/8/27 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/272021/8/27August 27, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/27
人教版高中物理必修2第六章 万有引力与航天3. 万有引力定律课件
精品PPT
到19世纪末，发现了许多 经典力学无法解释的现象。
精品PPT
精品PPT
水星近日点的进动
精品PPT
广义相对论——从弱引力到强引力
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广义相对论——从弱引力到强引力
太阳
我们有可能 观测到太阳后面 的恒星，最好的 观测时间是发生 日全食的时候．
1919年5月29日，发生日全食，英国考察队分赴几内亚湾和巴西进 行观测，证实了爱因斯坦的预言精品，PP这T 是对相对论的最早证实．
精品PPT
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100埃
埃是长度单 位，指10-10 米。100埃 的数量级就 能度量某些 有机大分子 的物质了。
精品PPT
在纳米这样 的数量级下， 我们连原子 都可以数清 了。
图中是组成 DNA分子的 原子们，
生命就在这 种复杂的结 合中得以体 现。
精品PPT
原子尺度 中量子力 学成为主 要的理论 依据，根 据量子力 学电子以 概率云的 形式出现。
精品PPT
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从1961年 以后，人 类才可以 从这个角 度看到我 们生活的 地球。
精品PPT
终于回 到我们 熟悉的 尺度了。
我看到了： 有房子、街 道、公园… 好像还有汽 车！
精品PPT
精品PPT
一副都市 生活照片
精品PPT
左边是高 速公路上 飞驰的汽 车，右边 是等待出 发的轮船， 绿油油的 草地上是 什么？
精品PPT
由大约 1000亿颗 恒星组成 的螺旋状 的银河系 缓慢的旋 转。
图中太阳 所在的区 域，每3 亿年围绕 银河的中 心转动一 圈。
精品PPT
我们的太 阳系位于 银河系螺 旋翼内侧 的边缘， 距离银河 系中心大 约2.5万光 年。
到19世纪末，发现了许多 经典力学无法解释的现象。
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水星近日点的进动
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广义相对论——从弱引力到强引力
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广义相对论——从弱引力到强引力
太阳
我们有可能 观测到太阳后面 的恒星，最好的 观测时间是发生 日全食的时候．
1919年5月29日，发生日全食，英国考察队分赴几内亚湾和巴西进 行观测，证实了爱因斯坦的预言精品，PP这T 是对相对论的最早证实．
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100埃
埃是长度单 位，指10-10 米。100埃 的数量级就 能度量某些 有机大分子 的物质了。
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在纳米这样 的数量级下， 我们连原子 都可以数清 了。
图中是组成 DNA分子的 原子们，
生命就在这 种复杂的结 合中得以体 现。
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原子尺度 中量子力 学成为主 要的理论 依据，根 据量子力 学电子以 概率云的 形式出现。
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从1961年 以后，人 类才可以 从这个角 度看到我 们生活的 地球。
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终于回 到我们 熟悉的 尺度了。
我看到了： 有房子、街 道、公园… 好像还有汽 车！
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左边是高 速公路上 飞驰的汽 车，右边 是等待出 发的轮船， 绿油油的 草地上是 什么？
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由大约 1000亿颗 恒星组成 的螺旋状 的银河系 缓慢的旋 转。
图中太阳 所在的区 域，每3 亿年围绕 银河的中 心转动一 圈。
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我们的太 阳系位于 银河系螺 旋翼内侧 的边缘， 距离银河 系中心大 约2.5万光 年。
人教版高中物理必修二6.3 万有引力定律 课件 (共36张PPT)
4. 万有引力与重力：
O1
O
【深入探究】万有引力和重力之间有何关系？
4. 万有引力与重力：
F向
O1
G
O F万
【例】设地球的质量为M，赤道 半径R，自转周期T，则地球赤道上质 量为m的物体所受重力的大小为？ （式中G为万有引力恒量）
【例】设地球的质量为M，赤道 半径R，自转周期T，则地球赤道上质 量为m的物体所受重力的大小为？ （式中G为万有引力恒量）
【问题一】如果要知道地球的质量， 应该知道哪些条件？
地表重力加速度: g = 9.8m/s2
地球半径：
R = 6400km
引力常量：
G=6.67×10-11Nm2/kg2
Mm mg G R2
M gR2 G
【问题二】如何知道一个未知天体的质量?
【问题二】如何知道一个未知天体的质量?
卫星 未知天体
3. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨 道绕该行星飞行，若认为行星是密度均 匀的球体，那么要确定该行星的密度， 只需要测量（ ）
A. 飞船的轨道半径 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量
想一想
一艘宇宙飞船飞近一个不知名的 行星，并进入靠近该行星表面的圆形 轨道，宇航员进入预定的考察工作， 宇航员能不能仅用一只表通过测定时 间来测定该行星的密度？说明理由及 推导过程。
引力常量：
G=6.67×10-11Nm2/kg2
“科学真是迷人”－测地球的质量
【问题一】如果要知道地球的质量， 应该知道哪些条件？
地表重力加速度: g = 9.8m/s2
地球半径：
R = 6400km
引力常量：
G=6.67×10-11Nm2/kg2
万有引力定律课件PPT
一、月—地检验
检验目的：地球和月球之间的吸
引力是否与地球吸引苹果的
力为同一种力．
r
检验原理：
R
根据牛顿第二定律，知：
“月——地”检验示意图
一、月—地检验
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2
地球半径：R=6400×103m
r
月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s
月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m
万有引力具有相互性
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．F
G
m1m2 r2
中的G是一个比例常数，是没有单位的
G的单位是
3、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳
的质量为M = 2.0×1030 kg，地球质量为 m = 6.0×1024 kg，日、地之间的距离为ｒ= 1.5×1011 m)
二、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 和 的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比.
★2、方向： 在两物体的连线上
★3、表达式：F
G
m1m2 r2
F＝G
m1m2 r2
两物体的距离r指“哪两部分距离”？
★4、ｒ的具体含义：
R
求：月球绕地球的向心加速度 ？ 即证明
“月——地”检验示意 图
一、月—地检验
根据向心加速度公式,有：
即：
=2.72×103m/s2
r
R
“月——地”检验示意图
数据表明，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，真的遵从相同的规律！