新教材人教版高中物理必修第二册课件-第七章2万有引力定律

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(2019)高中物理必修第二册第七章第2节万有引力定律课件

(2019)高中物理必修第二册第七章第2节万有引力定律课件

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是金子,总会花光的;是镜子,总会反光的。 你不能左右天气,但你能转变你的心情。 日出时,努力使每一天都开心而有意义,不为别人,为自己。 情感和愿望是人类一切努力和创造背后的动力,不管呈现在我们面前的这种努力和创造外表上是多么高超。——爱因斯坦 有志始知蓬莱近,无为总觉咫尺远。 所谓的失言其实就是一不小心说了实话,人不要讲谎话,因为讲一句谎话要用十句甚至更多的谎话来圆谎,但有时候,人不能净说实话,如 果说实话效果不好,你可以用模棱两可的外交辞令代替! 勿以恶小而为之,勿以善小而不为。 努力就有成功的希望,不努力希望没有。——王敬花 君子坦荡荡,小人常戚戚。——《论语》 过去不等于未来。 付出了不一定有回报,但不付出永远没有回报。 有些话,适合烂在心里,有些痛苦,适合无声无息的忘记。 读过一本好书,像交了一个益友。

人教版高中物理必修2第7章第2节万有引力定律课件(共30张PPT)

人教版高中物理必修2第7章第2节万有引力定律课件(共30张PPT)
=2.4012×10-7N
此力不到一粒芝麻重的几千分之一所以根本感觉不到它的存在。
新知讲解
计算:太阳的质量为M=2.0×1030kg,地球质量为m=6.0×1024kg, 日地之间的距离为R=1.5×1011m请计算:太阳与地球之间的万有引力 又是多大呢?
解:通F常=情G况M r下2 m,=万6—.有6—7引×—1力0(—-非111.—常×5×小—21.00,—×11只)1—0有230—质×—6量.0—巨×1大—02的—4 星=球3.5间×或10天22体(N与)
下面我们根据牛顿运动定律及开普勒行星运动定律来讨论太阳与行 星间的引力。
新知讲解
二、行星与太阳间的引力 1、简化模型:行星轨道按照“圆”来处理;
行星做匀速圆周运动时,受到一 个指向圆心(太阳)的引力提供 了向心力,太阳与行星间引力的 方向沿着二者的连线。
v F’ F
太阳
行星
新知讲解
2、太阳和行星之间的引力
新知讲解
科学漫步
牛顿的科学生涯
阅读回答下面问题: 1、简述牛顿的科学生涯。 2、说一说牛顿在前人的基础上形成了比较全面的科学方法 是什么? 3、在科学研究方面我们应该学习牛顿的哪些品质?
课堂练习
1.火星轨道半径是地球轨道半径的a倍,火星质量约为地球质量的b倍,
b
那么火星与太阳之间的引力约为地球与太阳之间引力的__a_2 ___倍。
2.在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中,得出太阳对行星的引力表
达式后推出行星对太阳的引力表达式,是一个很关键的论证步骤,
这一步骤采用的论证方法是( D )
A.研究对象的选取 B.理想化过程
C.控制变量法
D.等效法
课堂练习
3、一名宇航员来到一个星球上,如果该星球的质量是地球质量的一 半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上 所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小C的( )

万有引力定律ppt课件

万有引力定律ppt课件
任意两个物体之间都有万有引力。
(2)万有引力定律的内容是什么?写出表达式。并 注明每个符号的单位和物理意义 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M和m的乘积成正比、与它们
之间距离r的二次方成反比,即 F= G Mm
r2
精讲点拨
F=
G
Mm r2
① m1,m2 ---两物体的质量,单位用千克(kg) ② r ---两物体间的距离,单位用米(m) ③ G ---比例系数,叫引力常量
月 ─ 地检验
宇宙中一切物体间都有引力
F
G
m1m2 r2
引力常量 G 的测量实验
当堂训练
3、对于万有引力定律的表达式
F G m1m2 r2
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
4.万有引力公式的适用条件 (1) 理想情况:仅适用于两个质点间引力大小的计算
F

m1
r
m2
r 为两质点间的距离
(2) 实际情况:
①若两个物体间的距离远大于物体本身大小时,两个物体可近似看成质点。
如:太阳与行星间 地球与月球间 M

m
r
F
r 为两天体中心的距离
②质量分布均匀的两个球体,可视为质量集中于球心。
精讲点拨
3.(1)引力常量是由哪位物理学家测出的,它的数 值是多大?
英国物理学家卡文迪什通过扭秤实验 G=6.67×10 -11 N·m 2 /kg 2

【课件】万有引力定律+课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

【课件】万有引力定律+课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
力趋于无限大.( × )
(3)由于太阳质量大,太阳对行星的引力大于行星对太阳的
引力.( × ) (4)牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量.( × )
例2.(2021·湖南省高二学业考试)关于万有引力及其计
算公式F= Gmr1m2 2 ,下列说法正确的是( D )
A. 万有引力只存在于质量很大的两个物体之间 B. 根据公式知,r趋近于0时,F趋近于无穷大 C. 计算地球对卫星的引力时,r是指卫星到地球表 面的距离
实际测量:
在牛顿的时代,重力加速度已经能够比较精确地测定,也能较精 确的测定月球与地球间的距离和月球公转周期。
月球运动周期: T 27.3天
月球轨道半径: r 60R地 60 6400km
则月球绕地球的向心加速度为:
an
4 2r
T2
4 3.142 60 6400103 [(27.3 24) 3600]2
F引 Fn
1.太阳对行星的引力
4 2r
F引 Fn m T 2
不同的行星公转周期是不同的,T与r之间是存 在联系的,应设法消去上式中的T
开普勒第三定律:r 3 T2
k,变形为T2 =
r3 k
, 代入上式得到
4 2k
F引=m r2
4 2k
m r2
也就是F引
m r2
结论:太阳对不同行星的引力,与行星的质量
个人接近时他们不会吸在一起?我们通常分析物 体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力?请 你根据实际情况,应用合理的数据,通过计算说 明以上两个问题。
例1.试估算两个质量50kg的同学相距0.5m时之间 的万有引力约有多大?(假设人可看做质点)
例2.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=2.0×1030kg,地球质量为 m=6.0×1024kg,日地之间的距离为 r=1.5×1011m。

人教版必修第二册课件7.2万有引力定律2

人教版必修第二册课件7.2万有引力定律2

2π 2 当r趋近于零时,万有引力定律表达式不再适用,选项B错误; -3
2
则a =( ) r≈ 2.7×10 m/s (保留两位有效数字) 月 检验目的:检验地球绕太阳运动、月球绕地球运动的力与地球对树上苹果的引力是否为
T 检验方法:(1)假设地球与月球间的作用力和太阳与行星间的作用力是
的力.
a 1 (行星与太阳间的引力)(多选)(2019·山西大学附属中学高一下月考)如果设行星的质量为m,绕太阳运动的线速度为v,公转周期为T,轨道半径为r,太阳的质量为M,则下列说法正确
Gmr1m2 2,下列说法正确的是
√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,万有引力趋于无穷大
C.对于m1与m2间的万有引力,质量大的受到的引力大 D.m1与m2受到的引力是一对平衡力
解析 万有引力定律的表达式F=Gmr1m2 2,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,选项A正确; 当r趋近于零时,万有引力定律表达式不再适用,选项B错误; m1与m2间的万有引力是相互作用力,两物体受到的万有引力是等大反向 的,选项C错误; m1与m2受到的引力是一对相互作用力,因作用在两个物体上,故不是平 衡力,选项D错误.
知识深化
1.万有引力定律表达式:F=Gmr1m2 2,G=6.67×10-11 N·m2/kg2. 2.万有引力定律公式的适用条件 (1)两个质点间的相互作用. (2)一个均匀球体与球外一个质点间的相互作用,r为球心到质点的距离. (3)两个质量均匀的球体间的相互作用,r为两球心间的距离.
例2 (2019·武威第十八中学高一期末)对于万有引力定律的表达式F=
苹果间的距离).
(4) a月=

新教材人教版高中物理必修第二册 7-2万有引力定律 教学课件

新教材人教版高中物理必修第二册 7-2万有引力定律 教学课件
第三页,共二十六页。
k
a3 T2
第四页,共二十六页。
问题 是什么力支配着行 星绕着太阳04
科学家的思考
行星与太阳间的引力
月—地检验
万有引力定律
第五页,共二十六页。
一、科学家的思考
伽利略
一切物体都有合并的 趋势,这种趋势导致 物体做圆周运动。
当时,已能准确测量的量有:(即事实)地球表面附近的重力加速度:g = 9.8m/s2,地 球半径: R = 6.4×106m,月亮的公转周期:T =27.3天≈2.36×106s,月亮轨道半径: r
=3.8×108m≈ 60R
a 2r 4 2r
T a 2.69103 m / s2
a
1 602
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.表达式:
F G m1m2 r2
3.适用条件: (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)
第十五页,共二十六页。
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。
动需要指向圆心的力,这个力应该就 是太阳对它的引力。
第七页,共二十六页。
二、行星与太阳间的引力
问题 行星的实际运动是椭圆运动,但我们还不了解椭圆运动规律,那应该怎么办?能
把它简化成什么运动呢?
简化
问题 行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力由什么力来提供做向心力? 这个力的方向怎
么样?
第八页,共二十六页。
和a月= F月 ,可得:
m月
a 月=Gmr2 地
对 a苹苹=果自mF萍得果由:落a体苹,=由___G_R_m2_地F由=Grm=地r62m和0月R,可得:

物理人教版(2019)必修第二册7.2万有引力定律(共25张ppt)


观察与思考
利用已知行星与太阳间引力公式推导月球加速度
1.已知月心到地心的距离约为地球半径的60倍,则月球绕地球做圆周运
动的加速度与物体在地面附近下落时的加速度比值是多少?
月球受地球引力为: =
地月

2


月 =
= 2


苹果受地球引力为: =
地 苹

2


苹 =
= 2
观察与思考
思考1:生活中的匀速圆周运动遵从怎样的动力学规律?
合力提供向心力,即合 =
2
4π2
= 2 =2


思考2:行星绕太阳可看做匀速圆周运动,什么力提供
向心力?
太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力
观察与思考
思考3:太阳对行星的引力提供向心力,那么这
3
由开普勒三定律: 2
6.67×10-11 m2/kg2。
卡文迪什
4.对万有引力定律的理解
普遍性 宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着相互吸引的力
相互性 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
宏观性
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
m太m
(2)太阳与行星间的引力公式 F=G 2 中,G与太阳、行星都没有关
r
系。( √ )
(3)太阳对行星的引力大小等于行星对太阳的引力大小。(
√)
(4)太阳对行星的引力与行星的质量成正比,与太阳质量无关。
(
×)
月—地检验
观察与思考
如图甲所示秋天苹果成熟后会从树上落下来;如图乙所示为月球绕着地

物理人教版(2019)必修第二册7.2万有引力定律(共24张ppt)


)
A、
G
m1m2 r2
C、
G
m1m2 (r1 r2 )2
B、
Байду номын сангаас
G
m 1 m2 r12
D 、G (r
m1m2 r1 r2 )2
r1
r2
r
3、如图所示,在距一个质量为M,半径为R,密度均匀的球体 表面R处,有一个质量为m的质点。此时M对m的万有引力为F1。 当从M中挖去如图所示半径为R/2的球体时,剩下部分对m的万 有引力为F2,则F1与F2的比为多少?
思考:两个物体距离越近,相互之间的引力就越大,对吗?
适用条件: 1、严格来讲,公式只适用于两个质点。 2、两个质量分布均匀的球体 3、质量分布均匀的球体与质点
m1
m2 r
四.引力常量G
卡文迪什也因此被称为“能称出地球质量的人”
亨利·卡文迪什
卡文迪什扭秤实验的测量方法 放大法
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。 实验数据:G=6.67×10-11 N·m2/kg2 实验意义:
①引力常量的普适性成了万有引力定 律正确性的有力证据;
②开创了微小量测量的先河,使科学 放大思想得到推广;
巩固练习
例1.计算两个质量都为50kg,相距0.5m的同学之间的万有引力 (两个同学可以看成质点)
地表处万有引力和重力的关系
赤道:F G m2r
两极:F=G
思考:为什么随着纬 度的增加,重力加速 度增大?
高空处万有引力和重力的关系
重力就是万有引力
mg GMm (R h)2
思考:为什么随着高 度的增加,重力加速 度减小?

2021学年高一下学期物理人教版(教材)必修第二册PPT-7.2-万有引力定律


【典例示范2】假设有一星球的密度与地球相同,但它
表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍,则
该星球的质量是地球质量的( )
A.1
4
B.4倍 C.16倍 D.64倍
【解析】选D。由
GMm R2
=mg得M=
gR2 ,所以ρ=
G
M V
gR 2
G 4 R3 3
3g 4GR
,ρ=ρ地,即
3g 4GR
2.万有引力定律的适用条件: (1)万有引力定律公式适用于质点之间的引力大小的 计算。 (2)对于实际物体间的相互作用,当两个物体间的距 离远远大于物体本身的大小(物体可视为质点)时也 适用。
(3)两个质量分布均匀的球体间的引力大小可用万有 引力定律公式求解,公式中的r为两球心之间的距离。 (4)一个质量分布均匀的球体与球外一质点之间的引 力大小也可用万有引力定律公式求解,公式中的r为质 点到球心之间的距离。
( 即1F)∝大m小r太2m:,行写星成与等太式阳就的是引F=力__与G__m太_r太2_阳m__的。质量m太成正比,
(2)方向:_沿__二__者__的__连__线__。
(3)比例系数G: 关于G的数值解释符合科学实际的有_①__③__⑤__。
①与太阳的质量无关。
②与太阳的质量有关。
③与行星的质量无关。
B.使两物体间的距离和两物体的质量都减为原来的
1 4
C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
D.使其中一个物体的质量减小到原来的
1 4
,距离不变
【解析】选B。使两物体的质量各减小一半,距离不变,
根据万有引力定律F=
G
Mm可知,万有引力变为原来的
r2
1

7.2 万有引力定律课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

相距约3.8×108 m,由此可计算出加速度a=0.002 7 m/s2;
(2)地球表面的重力加速度为9.8 m/s2,月球的向心加速度与地球表面重力
加速度之比为1∶3 630,而地球半径(6.4×106 m)和月球与地球间距离的比为
1∶60。这个比的平方1∶3 600与上面的加速度之比非常接近。
以上结果说明( A )
月球周期 T = 27.3天 ≈ 2.36×106 s
月地距离 r ≈ 60R=3.84×108m


月 Байду номын сангаас


苹 =

苹果做自由落体运动:
苹 = g = 9.8m/s2
月球做匀速圆周运动:

月 =

≈ . × − /



三、月-地检验

178

2 2
2
(3.9 10 )
F2 mr1
五、练习与应用
教材第54页
4. 木星有4颗卫星是伽利略发现的,称为伽利略卫星,其中三颗卫星的周期之比为
1∶2∶4。小华同学打算根据万有引力的知识计算木卫二绕木星运动的周期,她收集到
了如下一些数据。
8
木卫二的数据:质量4.8×10 22 kg、绕木星做匀速圆周运动的轨道半径6.7×10 m。木
F
D.
4
练3
如图所示,操场两边放着半径分别为r1、r2,质量分别为m1、m2的篮
球和足球,二者的间距为r。两球间的万有引力大小为( D )
m1m2
A.G 2
r
m1m2
B.G 2
r1
m1m2
C.G
(r1+r2)2
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