7.2 万有引力定律 课件+学案（30张ppt）

中小学教育资源及组卷应用平台 《7.2 万有引力定律》学案 【学习目标】 1.了解牛顿推导太阳与行星引力的思维方法 2．理解万有引力定律的推导思路和过程，知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。 3．理解并掌握万有引力定律及其适用范围 4．会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，知道万有引力定律公式中r的物理意义，了解引力常量G的测量在科学历史上的重大意义。 【课堂合作探究】 一、科学家的思考 问题：是什么力支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？ 问题：阅读课文，尝试简述科学家对行星运动规律的研究？ 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？ 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？ 行星绕太阳的运动可以看做匀速圆周运动，行星做匀速圆周运动时，受到一个指向圆心（太阳）的引力，正是这个力提供了匀速圆周运动所需的向心力，由此可推知太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。 问题：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？ 问题：既然太阳对行星有引力，那么行星对太阳有引力？它有怎么样定量的关系？ 月—地检验 1.牛顿的思考： 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，其大小的表达式满足 2．检验过程： 【理论分析】　对月球绕地球做匀速圆周运动，由 和a月＝ ，可得： 对苹果自由落体，由 和a苹＝ 得：a苹＝_____ 由r＝60R，可得：a苹(a月)＝_____ 【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： 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 。根据以上条件如何处理？ 万有引力定律 定义： 表达式： 适用条件： 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。 (2)相互性：任何两物体间的相互引力，都是一对作用力和反作用力，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天体附近的物体间，它的作用才有实际的物理意义。 （4）独立性：万有引力的大小只与它们的质量和距离有关，与其他的因素均无关。不管它们之间是否还有其他作用力。 5.发现万有引力定律的重要意义: 揭示了地面上物体运动的规律和天体上物体的运动遵从同一规律，让人们认识到天体上物体的运动规律也是可以认识的,解放了人们的思想,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心, 对后来的物理学、天文学的发展具有深远的影响。 6.引力常量 1686年牛顿发现万有引力定律后，却无法算出两个天体间的引力大小。100多年以后，英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置，第一次比较准确地测出了引力常量。 装置的巧妙之处：两次放大及等效的思想 。 （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。 （3）标准值：G＝6.67259×10－11N·m2/kg2， 通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2 。 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” （英国物理学家玻印廷语）； （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。 【课堂检测】 1.(多选)下列对万有引力和万有引力定律的理解正确的有(　　) A．不能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力 B．可看作质点的两物体间的引力可用F＝G计算 C．由F＝G知，两物体间距离r减小时，它们 ... ...