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1、第二节太阳与行星间的引力第二节太阳与行星间的引力 第三节万有引力定律第三节万有引力定律课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道太阳与行星间存在引力作知道太阳与行星间存在引力作用及行星绕太阳运动的向心力是由太阳对它用及行星绕太阳运动的向心力是由太阳对它的引力提供的引力提供2了解万有引力定律的发现过程，理解万有了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的内容，会用万有引力定律公式解引力定律的内容，会用万有引力定律公式解决有关问题，注意公式的适用条件决有关问题，注意公式的适用条件3知道引力常量的测定方法及其在物理学上知道引力常量的测定方法及其在物理学上的重要意义的重要意义重点难点：重点难点：1
2、.万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用2月月地检验地检验核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第二节第三节第二节第三节课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案正比正比反比反比正比正比反比反比乘积乘积乘积乘积二次方二次方3引力常量引力常量(1)大小：大小：G_.(2)测定：英国物理学家测定：英国物理学家_在实验室里在实验室里准确地测出了准确地测出了G值值6.671011 Nm2/kg2卡文迪许卡文迪许核心要点突破核心要点突破(2)距离距离r：公式中的：公式中的r是两个质点间的距离，是两个质点间的距离，对于均匀球体，就是两球心间的距离对于均匀球体，就是
3、两球心间的距离2万有引力定律适用的条件万有引力定律适用的条件(1)万有引力定律适用于两个质点间的相互万有引力定律适用于两个质点间的相互作用作用(2)一个均匀球体与球外一个质点间的万有一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力，可用公式计算，引力，可用公式计算，r为球心到质点间的为球心到质点间的距离距离3对万有引力定律的理解对万有引力定律的理解四性四性内容内容普遍普遍性性万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间球之间，宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力都存在着这种相互吸引的力相互相互性性两个有质量的物体之间
4、的万有引力是一对作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，总是满足大小相等，方向用力和反作用力，总是满足大小相等，方向相反，作用在两个物体上相反，作用在两个物体上宏观宏观性性地面上的一般物体之间的万有引力比较小，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有引力起着决定性作用特殊特殊性性两个物体之间的万有引力只与它们本身的质两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关，而与所在空间的性量和它们间的距离有
5、关，而与所在空间的性质无关，也与周围是否存在其他物体无关质无关，也与周围是否存在其他物体无关特别提醒：特别提醒：(1)任何物体间的万有引力都是任何物体间的万有引力都是同种性质的力同种性质的力(2)任何有质量的物体间都存在万有引力，任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情况下，质量较小的物体之间万有引力一般情况下，质量较小的物体之间万有引力忽略不计，只考虑天体间或天体对附近或表忽略不计，只考虑天体间或天体对附近或表面的物体的万有引力面的物体的万有引力解析：解析：选选BD.m1与与m2之间的相互作用力是一之间的相互作用力是一对作用力与反作用力，它们分别作用在两个对作用力与反作用力，它们分别作用在两
6、个不同的物体上，不是平衡力当不同的物体上，不是平衡力当r趋近于零趋近于零时，则两个物体不能看成质点，公式不再适时，则两个物体不能看成质点，公式不再适用用二、万有引力和重力的关系二、万有引力和重力的关系1重力是万有引力的一个分力重力是万有引力的一个分力重力是由于地球的吸引而产生的，但能否说万有重力是由于地球的吸引而产生的，但能否说万有引力就是重力呢？分析这个问题应从地球自转入引力就是重力呢？分析这个问题应从地球自转入手，在地球表面上的物体所受的万有引力手，在地球表面上的物体所受的万有引力F可以可以分解成物体所受到的重力分解成物体所受到的重力G和随地球自转而做圆和随地球自转而做圆周运动的向心力周运
7、动的向心力F，如图，如图621所示，所示，图图621这个关系式表明，随着高度的增加，重力加这个关系式表明，随着高度的增加，重力加速度会减小在计算时，这个因素有时是不速度会减小在计算时，这个因素有时是不能忽略的能忽略的即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2地球与物体间的万有引力可以认为在地球与物体间的万有引力可以认为在数值上等于物体的重力，那么在数值上等于物体的重力，那么在6400 km的的高空，物体的重力与它在地面上的重力之比高空，物体的重力与它在地面上的重力之比为为(R地地6400 km)()A21B12C1 4 D1 1课堂互动讲练课堂互动讲练万有引力定律公式的正万有
8、引力定律公式的正确应用确应用 (2011年西安八校联考年西安八校联考)一个质量均匀分一个质量均匀分布的球体，半径为布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半，在其内部挖去一个半径为径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如的球形空穴，其表面与球面相切，如图图622所示已知挖去小球的质量为所示已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心，在球心和空穴中心连线上，距球心d6r处有一质量为处有一质量为m2的质点，求剩余部分对的质点，求剩余部分对m2的万有引力的万有引力例例1图图622【思路点拨思路点拨】处理本题的关键是采用填补处理本题的关键是采用填补法，把挖去的部分补上，然后把多计算的力法，把挖
9、去的部分补上，然后把多计算的力从总的万有引力中减去从总的万有引力中减去【方法总结方法总结】万有引力表达式适用于质点万有引力表达式适用于质点间的相互作用，也适用于质量分布均匀的球间的相互作用，也适用于质量分布均匀的球体，当球体挖去一个小球后，球体不再是质体，当球体挖去一个小球后，球体不再是质量分布均匀的球体，不能再简单地运用万有量分布均匀的球体，不能再简单地运用万有引力公式计算引力公式计算变式训练变式训练1设想把质量为设想把质量为m的物体放在地的物体放在地球的中心，地球质量为球的中心，地球质量为M，半径为，半径为R，则物，则物体与地球间的万有引力是体与地球间的万有引力是()解析：解析：选选A.地
10、心周围的物体对放在地心处的地心周围的物体对放在地心处的物体的万有引力的合力为零，所以选项物体的万有引力的合力为零，所以选项A正正确确 (2011年厦门高一检测年厦门高一检测)假设火星和地球假设火星和地球都是球体火星的质量为都是球体火星的质量为M火火，地球的质量，地球的质量为为M地地，两者质量之比为，两者质量之比为p；火星的半径为；火星的半径为R火火，地球的半径为，地球的半径为R地地，两者半径之比为，两者半径之比为q.它它们表面处的重力加速度之比为们表面处的重力加速度之比为()星球表面的重力加速度星球表面的重力加速度例例2【思路点拨思路点拨】在不考虑星球自转时，物体在不考虑星球自转时，物体在星球
11、表面受到的重力等于万有引力在星球表面受到的重力等于万有引力【答案答案】C变式训练变式训练21990年年5月，紫金山天文台将他月，紫金山天文台将他们发现的第们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同已知地球半径与地球相同已知地球半径R6400 km，地球表面重力加速度为地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的这个小行星表面的重力加速度为重力加速度为() 宇航员在地球表面以一定初速度竖直上宇航员在地球表面以一定初速
12、度竖直上抛一物体，经过时间抛一物体，经过时间t物体落回原处；若他物体落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一物体，需经过时间物体，需经过时间5t物体落回原处物体落回原处(取地球取地球表面重力加速度表面重力加速度g10 m/s2，空气阻力不计，空气阻力不计)万有引力定律与其他知万有引力定律与其他知识的综合识的综合例例3(1)求该星球表面附近的重力加速度求该星球表面附近的重力加速度g的的大小；大小；(2)已知该星球的半径与地球半径之比为已知该星球的半径与地球半径之比为R星星R地地14，求该星球的质量与地球质量，求该星球的质量与地球质量之比之比M星星
13、M地地【思路点拨思路点拨】本题是竖直上抛运动规律和本题是竖直上抛运动规律和万有引力的结合，关键是要求出该星球表面万有引力的结合，关键是要求出该星球表面的重力加速度，竖直上抛运动的规律在该星的重力加速度，竖直上抛运动的规律在该星球表面仍然适用球表面仍然适用【答案答案】(1)2 m/s2(2)180【方法总结方法总结】处理此类综合题，关键是抓处理此类综合题，关键是抓住两者之间的联系纽带住两者之间的联系纽带重力加速度；另重力加速度；另外在其他星球表面的物体，不强调星球自转外在其他星球表面的物体，不强调星球自转时，也有重力等于万有引力时，也有重力等于万有引力变式训练变式训练3已知地球与火星的质量之比已
14、知地球与火星的质量之比M地地 M火火8 1.半径之比半径之比R地地 R火火2 1，现，现用一根绳子水平拖动放在地球表面木板上的用一根绳子水平拖动放在地球表面木板上的箱子，设箱子与木板之间的动摩擦因数为箱子，设箱子与木板之间的动摩擦因数为0.5，在地球上拖动时，能获得，在地球上拖动时，能获得10 m/s2的最的最大加速度，将箱子、木板、绳子送到火星上大加速度，将箱子、木板、绳子送到火星上，仍用同样的力和方式拖动木箱，求此木箱，仍用同样的力和方式拖动木箱，求此木箱能获得的最大加速度能获得的最大加速度(g10 m/s2)答案：答案：12.5 m/s2知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用