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课件网) [学习目标] 1.知道万有引力存在于任意两个物体之间,知道其表达式和适用范围。 2.理解万有引力定律的推导过程。 3.理解万有引力定律的内容、表达式及适用范围,知道公式中r的含义。 4.了解引力常量G的测定在科学史上的重大意义,会用万有引力定律解决简单的引力计算问题。 1.引力存在依据:行星以太阳为圆心做_____运动,太阳对行星的引力提供了行星做_____运动的向心力。 2.推导过程 如图所示,设行星的质量为m,速度为v,行星与太阳间的距离为r,则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为F=_____ ① 匀速圆周 匀速圆周 相互 √ 连线 √ √ √ × 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的向心力,故D正确。 C 1.检验目的: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吸引力是否为_____的力。 同一性质 (2)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=____=_____式中m地是地球质量,r是地球中心与月球中心的距离)。 (3)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=_____=_____式中m地是地球质量,R是地球中心与苹果间的距离)。 (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=_____。 9.8 m/s2 相同 [思考探究] 秋天苹果成熟后会从树上落下来;月球绕着地球在公转。 (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? (2)苹果和地球之间的作用力与月球和地球之间的作用力性质相同吗?如何证明? [提示] (1)苹果受到地球的吸引作用使苹果落向地面;地球对月球的引力为月球做圆周运动提供向心力。 (2)地球对苹果的引力与地球对月球的引力性质相同,从而具有相同的表达形式;假设二者表达形式相同,则其加速度之比应与其距离二次方成反比,通过测量计算若二者加速度之比满足这种关系,从而得证。 [例3] 牛顿深入思考月球受到的引力与地面物体受到的引力的关系,提出了著名的“月—地检验”。其基本思想是:假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力,即这两者都遵从“平方反比”的规律,在当时地球表面的重力加速度g和地球半径R已精确测得,则下列说法符合他的研究思维的是( ) B [例4] 为了验证地面上的物体受到的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律,牛顿做过著名的“月—地检验”,基本想法是:如果重力和星体间的引力是同一性质的力,都与距离的二次方成反比关系,由于月心到地心的距离是地球半径的60倍,那么月球绕地球做近似圆周运动的向心加速度应该是地面重力加速度的( ) A 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_____,引力的大小与物体的质量m1和m2的_____成正比,与它们之间距离r的_____成反比。 连线上 3.引力常量:由英国物理学家卡文迪什测量得出,通常取G=_____N·m2/kg2。 乘积 二次方 6.67×10-11 5.对万有引力定律的理解 (1)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。 (2)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。 (3)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。 (4)适用范围:只适用于可以看作质 ... ...