《创新课堂》第七章 万有引力与宇宙航行 2.万有引力定律 课件 高中物理必修第二册（人教版）

(课件网) 2.万有引力定律 1.了解推导行星与太阳之间引力表达式的方法。 2.掌握万有引力定律的内容、含义及适用条件，会用万有引力定律解决 简单的引力计算问题。 3.了解引力常量G的测定在科学史上的重大意义。 4.在建立万有引力定律的过程中，学习发现问题、提出问题、猜想假设 与推理论证的方法。 学习目标 01 知识点一　行星与太阳间的引力 02 知识点二　月—地检验 03 知识点三　万有引力定律　引力常量 目 录 04 素养培优 05 随堂演练 06 课时作业 01 PART 知识点一　行星与太阳间的引力 1. 行星绕太阳的运动可以看作 运动。行星受到一个指向圆心 （太阳）的引力，这个引力提供行星做匀速圆周运动的 。 2. 若行星的质量为m，行星到太阳的距离为r，行星公转的周期为T，则行 星需要的向心力的大小F＝ 　　，结合＝k，可知F＝4π2k，即 F∝ 。 匀速圆周　 向心力　 　 　 3. 太阳吸引行星，行星也同样吸引太阳，也就是说，在引力的存在与性质 上，行星和太阳的地位完全相当，因此，行星与太阳的引力也应与太阳的 质量m太成正比，即F∝。写成等式就是F＝ 　G　，式中量G与太 阳、行星都没有关系。 G　 【易错辨析】 　（1）太阳与行星间引力的方向沿着两者的连线。 （　√　） （2）太阳对行星的引力大小等于行星对太阳的引力大小。 （　√　） （3）太阳对行星的引力与行星的质量成正比，与太阳的质量无关。 （　×　） √ √ × 【例1】　（太阳与行星间的引力）根据开普勒关于行星运动的规律和圆 周运动知识得太阳对行星的引力F∝，行星对太阳的引力F'∝，其中m 太、m、r分别为太阳的质量、行星的质量和太阳与行星间的距离。下列说 法正确的是（　D　） A. 由F∝和F'∝知F∶F'＝m∶m太 B. 太阳的质量大于行星的质量，所以F＞F' C. F和F'是一对平衡力，大小总是相等的 D. 太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动所需的向心力 D 解析：根据牛顿第三定律，太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用 力与反作用力，故两个力的大小相等、方向相反，故A、B错误；太阳对行 星的引力的受力物体是行星，行星对太阳的引力的受力物体是太阳，故两 个力不是平衡力，故C错误；行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳对行星的 万有引力提供行星做圆周运动所需的向心力，故D正确。 02 PART 知识点二　月—地检验 　情境：如图甲所示，秋天苹果成熟后会从树上落下来；如图乙所示，月球绕着地球在公转。 问题：（1）苹果从树上脱落后，为什么落向地面而不是飞上天空？月球 为什么能够绕地球转动？ 提示： 苹果受到地球的吸引而使苹果落向地面；地球对月球的引力 为月球做圆周运动提供向心力。 （2）从地面附近，物体都受到重力作用，即受到地球的吸引力，那么月 球受到地球的吸引力吗？ 提示： 月球受到地球的吸引力。 （3）苹果和地球之间的作用与月球和地球之间的作用性质相同吗？ 提示： 性质相同。 1. 检验目的：检验地球与太阳间的作用力、月球与地球间的作用力和地球 对树上苹果的吸引力是否为 的力。 2. 检验方法 同一种性质　 （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同一种力， 它们的表达式也应该满足F＝ ，根据牛顿第二定律，月球绕地 球做圆周运动的向心加速度a月＝ 　　＝ 　G　。 G　 　 G　 （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＝ 　　＝ 　G　。 （3）＝ 　　，由于r≈60R，所以＝ 　　。 　 G　 　 　 3. 验证：苹果自由落体加速度a苹＝g＝9.8 m/s2，月球中心到地球中心的距 离r＝3.8×108 m，月球公转周期T＝27.3 d≈2.36×106 s，则a月＝ r≈ m/s2（保留2位有效数字），≈ 　　（比 例）。 4. 结论：地面 ... ...