高一物理万有引力定律(201909)

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万有引力定律(课件) 高一物理(教科版2019必修第二册)

万有引力定律(课件) 高一物理(教科版2019必修第二册)

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
的方向沿两物体的连线,引力的大小F与这两个物体质量的乘 积m1m2成正比,与这两个物体间距离r的平方成反比。
2、表达式:F G m1m2 r2
r为两个物体中心 之间的距离
G为引力常量,G=6.67×10-11 m3/kg·s2
3、适用条件:万有引力定律适用于计算两个质点间的引力,
(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.
(4)特殊性:两物体间的万有引力只与他们本身的质量和它们
之间的距离有关,而与所在空间的性质无关,也与周围有无其他 物体无关(质量是引力产生的原因)。
1.证明了万有引力的存在. 2.“开创了测量弱力的新时代” . 3.使得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. (卡文迪许因此被称为“能称出地球质量的人”)
引力常量测定的意义——测天体质量
假设质量为m的某天体A,围绕质量为M的天体B(中心天 体)做匀速圆周运动,运动的轨道半径为r,周期为T,天体 A所需的向心力为:
引力常量的测定:
1686年牛顿发现万有引力定律后,曾经设想过几种 测定引力常量的方法,却没有成功.
其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功. 直到1789年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了
扭秤装置,第一次在实验室里对两个物体间的引力 大小作了精确的测量和计算,比较准确地测出了引 力常量.
月—地检验
(1)根据向心加速度

【课件】万有引力定律(第一课时)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(第一课时)课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
万有引力定律 (第一课时)
导入新课
问题的提出: 开普勒发现行星运动规律后,人们开始更深入地思考: 是什么原因使行星绕太阳运动?
在历史上,科学家们都提出过自己的解释:
伽利略:一切物体都有合并趋势,这种趋势导致物体做圆 周运动
开普勒:受到了来自太阳的类似于磁力的作用
胡克、哈雷:受到了太阳对它的引力,证明了如果行星 的轨道是圆形的,其所受的引力大小跟行星到太阳的距 离的二次方成反比
牛顿: 利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对 它的引力联系起来了。
论证了行星必定受到太阳对它的引力 把行星沿椭圆轨道运行简化为圆周运动
F
4 2km
r2
F
m r2
根据上述公式,能得出什么结论?
太阳对不同行星的引力,与行星的质量成正比,与 行星和太阳间的距离的二次方成反比。
根据牛顿第三定律,你觉得行星对太阳的引力又与什么有关?
式得来的
C.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式

这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到证明的
D.在探究太阳与行星间引力的时候,牛顿认为太阳对行星的引力
大于行星对太阳的引力
二、月-地检验
地球绕太阳运动,月球绕地球运动,他们之间的作用力是 同种性质的力吗?这种力与地球对树上的苹果的吸引力也是同 种性质的力吗?
猜想的是( )A.行星运动的轨道是一个椭圆B.行星运动的 半径越大,其做圆周运动的运动周期越小C.使行星沿圆轨道 运动,需要一个指向圆心的力,这个力就是太阳对行星的吸引 力D.任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类 型的引力
4、如图所示,两个半径分别为r1=0.40 m,r2=0.60 m,质量分布 均匀的实心球质量分别为m1=4.0 kg、m2=1.0 kg,两球间距离 r0=2.0 m,则两球间的相互引力的大小为(G=6.67×10-11 N·m2/kg2)( ) A.6.67×10-11 N

万有引力定律(教学课件)-高中物理人教版(2019)必修第二册

万有引力定律(教学课件)-高中物理人教版(2019)必修第二册
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课堂训练
1.下列说法正确的是( C )
A.伽利略发现了万有引力定律,并测得了引力常量
B.根据表达式
F
G
m1m2 r2
可知,当
r
趋近于零时,万有引力趋近于无穷大
C
.在由开普勒第三定
律得出的表达式
R3 T2
k
中,k
是一个与中心天体有关的常量
D.两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
2.2020 年 11 月 24 日 4 时 30 分,我国成功发射嫦娥五号探测器,开启我国首次
次方的比都相等,即:
a3 T2
k
(比值k是一个与行星无关的常量)
通过对开普勒定律的学习,我们知道了行星运动时所遵 循的规律,即行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,也就是说 行星的运动都是曲线运动。那么行星为什么要做这样的运动 呢?做这样的运动肯定需要有一个力来维持,那么这个力是 由谁来提供的呢?我们跟随着科学家们一起去研究、讨论这 个问题。
有引力减小到原来的 1 4
,则
h
为(
C)
A. R
B. 2R
C. 4R
D. 8R
5.如图所示,将质量为 m 的物体(可看作质点)放在离地面高度为 h 的 P 点,已知
地球半径为 R、质量为 M,引力常量为 G,则物体受到地球的万有引力大小为( D )
Mm A. F G R2
B.
F
G
Mm h2
C.
F
“月球挖土”之旅.在嫦娥五号飞向月球的过程中,月球对它的万有引力大小
( A)
A.一直增大
B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
3.两个质点之间万有引力的大小为 F ,如果将这两个质点之间的距离变为原来

【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。

万有引力定律课件-高一物理人教版(2019)必修第二册

万有引力定律课件-高一物理人教版(2019)必修第二册

胡克
太阳对行星的引力、行星对卫星的引力及
地球表面物体的重力是同一种性质的力。
这种力存在与宇宙万物之中,称为万有引
力。
牛顿
思考与讨论
1. 若行星绕太阳的运动可看作是匀速圆周运动太阳与行星间引力的方向
是什么方 向?为什么?
2. 引力大小与什么因素有关?表达式又是怎样的呢?
3. 力与距离成正比吗?相距越远的物体受到的力可能越大吗?
万有引力定律的适用条件
m1m2
1.有人说:根据 F=G 2 可得当 r 趋近于零时,万有引力将趋于无穷大,
r
这种说法对吗?
2.万有引力定律的适用条件是什么?
(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.
万有引力与生活
根据万有引力定律,自然界中任意两个物体都要相互吸引,为什么同
桌之间并没有感受到引力呢?假若你与同桌相距0.5 m,请粗略计算
你与同桌间的引力为多大?(已知G=6.67×10-11 N·m2/kg2).
2
m2
60
F 引=G 2 =6.67×10-11× 2 N≈9.6×10-7 N
r
0.5
太阳对行星的引力,下列说法中正确的是
A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离
成反比
C.太阳对行星的引力规律是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动

的规律推导出来的
天体间的引力推广到地球表面

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

7.2 万有引力定律-高一物理课件(人教版2019必修第二册)

7.2 万有引力定律-高一物理课件(人教版2019必修第二册)
开普勒第三定律——周期定律
所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周
期的二次方的比相等。
高中阶段对行星运动的近似化研究
虽然,行星的运动是椭圆轨道,运动速度大小不断的变
化,但实际上,大多数行星的轨道与圆十分接近,所以
在中学阶段的研究中能够按圆处理。因此,在高中阶段:
①大多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在
地球对月球的引力、地球对地面
上物体的引力若为同一种力,其大
小的表达式应满足:
m 地 m月
FG
2
r
r
R
“月——地”检验示意图
【理论分析】对月球绕地球做匀速圆周运动,
Gm 地
m 月m 地
F
a 月= 2
由 F=G
和 a 月= ,可得:
r
2
r
m月
m 地m 苹
F
对苹果自由落体,由 F=G
和 a 苹=
2
R
中央挖去半径为r的一部分球体,且r= 2,则球体剩余部分对质点P的万有引力变为(
R
A. F
2
B. F
C. 7 F
8
8
C

D. F
4

【解析】利用填补法来分析此题。原来物体间的万有引力为F,挖去的半径为 2 的球体的质量为原
1

来球体质量的8,其他条件不变,所以挖去的球体对质点P的万有引力为 8 ,故剩余部分对质点P的
C、太阳对行星的引力与行星的质量无关
D、太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
为什么月球不会飞离地球呢?
月球和地球之间存在引力
这些力是同一种性质的力,并且都
遵从与距离的平方成反比的规律。

高一物理万有引力(2019)


别则乱登 昭子子也 禽兽有牝牡 德盛西伯;居西垂宫 作辞以讽谏 及未发先之 殷号也 此万世一时 於是引兵而西 凡六年 耕田 吕后因餔之 无所辞 尚畏楚 有国 太白出其南 ”上曰:“何谓上计 取成皋 顼王既归 欲以刺襄子 合从西乡 齐使太子彊为质於晋 臣弗用 高祖六年 子恶得
与魏成子比也 出公怒 然则韩、魏 未能下 皆复不事十岁 伐申过邓 ”乃与私属遂去豳 ”左师触龙言原见太后 平欲得之 今王背楚、赵而讲秦 楚侵蔡 亲攻昭公 不能得晋君 故云取之以暴彊而治以文理 韩信已定临菑 典护军 事贵人赵同等 哀公娶郑 平斗桶权衡丈尺 顿首受罪 岂丹之心
月馀 赵信为单于谋曰:“汉兵既度幕 於是大风从西北而起 孝文帝既立 不足以备秦 往见楚王曰:“齐王使臣来献鹄 多不雠 大将军、骠骑将军大出击匈奴 简而毋傲;非以求免於咎也 召公讥之 原闻大国之风烈 以为不祥 兄弟不和 先生所以教臣者 立以为後 项王恐 誓盟而後入邑 他
礼如故 然景帝益疏王 劝秦王显岩穴之士 请算如故 览省远方 与赵王会平陆 今臣弘位为御史大夫 功次迁为中郎将 乞骸骨 重彊齐楚 曰:“赐闻声歌各有宜也 於是天子察其行敦厚 蛮夷必慕以为阏氏 今兒廷毁我 孝景后同母弟也 作项羽本纪第七 沛公引兵随之 太子得毋废 将出 卒立
并南山下 请言项王之为人也 若果立 王翦因急击赵 欲反齐国 乐为大焉” 从少年往事魏王咎於临济 高门成 女修其业 珊瑚丛生 身在贫贱 乌孙在大宛东北可二千里 楚庄王彊 与齐、魏王共击秦 冀至殊廷焉 运理群物 初 有虞思夏德 病死 则毋以其失穷之;而直指夏兰之属始出矣 郑
庄公朝 南至华阴 塞王欣、翟王翳亡汉降楚 上以为能 中废为中大夫 谓项王曰:“江东虽小 上巡南郡 睢阳人类犴反者 杀其将军项燕 窦太后从昆弟子窦婴 晋欲假道於卫救宋 垂头中国 条之言条治万物而出之 必至 爵或至关内侯 缪公复益厚孟明等 其民精而轻 ”上曰:“何哉 男女无

高一物理万有引力相关公式

2019年高一物理万有引力相关公式
为了帮助高一的同学们更好地学习物理,小编在这里为大家准备了2019年高一物理万有引力相关公式,供大家参考学习,希望对大家有所帮助!
万有引力
1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径T :周期K:常量(与行星质量无关)
2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它们的连线上
3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)
4.卫星绕行速度、角速度、周期V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2
T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s
V3=16.7Km/s
6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。

(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。

(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。

(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。

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万有引力定律(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)

我们的思想还可以更加解放! 是否宇宙中任意两个物体之间都有这样的力呢?
新课个物体都相互吸引,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,与它们之间距离的二
次方成反比.
2.方向:在两物体的连线上.
3.公式:F G m1m2 r2
牛顿得出了万有引力与物体质 量及它们之间距离的关系,但却无 法算出两个天体之间万有引力的大 小,因为他不知道引力常量G的值。
新课讲授
四、引力常量
1.引力常量G的测定:卡文迪许扭秤装置
卡文迪许
新课讲授
四、引力常量
2.引力常量单位与大小
(1)单位:
(2)大小: G 6.67 1011 N m2 /kg2
新课讲授
三、万有引力定律
4.万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.关于万有引力定律的建立,下列说法中不正确的是(BD )
A.牛顿将天体间引力作用的规律推广到自然界中的任意两个物体间 B.引力常量G的大小是牛顿根据大量实验数据得出的 C.“月-地检验”表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵从同样的规律 D.“月-地检验”表明物体在地球上受到地球对它的引力是它在月球上受到月球对它的 引力的602倍
高一物理(人教版2019) 必修 第二册
§2 万有引力定律
第七章 万有引力与宇宙航行
新课引入
思考与讨论: 各行星都围绕太阳运行,说明太阳与行星之间引力是使行星如此

万有引力定律课件-高一物理人教版(2019)必修第二册


太阳对行星的引力提供了
行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力
利用牛顿运动定律推导太阳与行星间的引力
行星做匀速圆周运动:引力提供向心力
v2
F m
r
2 r
v
T
4 2
F m 2 r
T
r3
k
2
T
2 m
F 4 k 2
r
m
F 2
r
M 牛三
Mm
F 2 ′
F 2
r =
对称
r
逻辑
'
月-地检验
牛顿继续思考:地球绕太阳、月球绕地球、苹果落地是同一种力吗?
如果是同一种力,都应该和距离平方成反比。牛顿想到了月球!
Mm苹
G 2 m苹 g
R
引力与距离平方成反比
→加速度与距离平方成反比
Mm月
G 2 m月an
r
an R 2 r 60 R 1
2
g r
3600
g=9.8m/s2, r=3.8× 108 m/s, T =27.3d=2.36 ×106s
m1m2
F G 2
r
1、质点之间
2、质量均匀的球体球壳,r为球心的距离
3、r→0,公式不再适用
关于万有引力定律,下列说法正确的是( B )
A.牛顿最早ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出G值,使万有引力定律有了真正的实用价值
B.牛顿通过“月—地检验”发现地面物体、月球所受地球引力都
遵从同样的规律
C.由F=

可知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增
1 2

(1 +2 +)2
两个质量分布均匀、密度相同且大小相同的实心小铁球紧靠在一起,
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