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1、6.3 6.3 万有引力定律万有引力定律思考思考:（1 1）若把地球绕太阳的运动简化为）若把地球绕太阳的运动简化为圆周运动，那么地球绕太阳的运动可圆周运动，那么地球绕太阳的运动可进一步简化为什么运动？为什么？进一步简化为什么运动？为什么？（2 2）地球绕太阳做匀速圆周运动需）地球绕太阳做匀速圆周运动需要力吗？为什么？需要的向心力由什要力吗？为什么？需要的向心力由什么力提供呢？么力提供呢？思考思考:在地月系中，月球在绕地球公转，在地月系中，月球在绕地球公转，若把月球绕地球的公转视为匀速圆周运动，若把月球绕地球的公转视为匀速圆周运动，那么，月球绕地球做匀速圆周运动需要力那么，月球绕地球做匀速圆周运
2、动需要力吗？为什么？需要的向心力由什么力提供吗？为什么？需要的向心力由什么力提供呢？呢？一一 月地检验月地检验思考：思考：地球对苹果有引力，地球对地球对苹果有引力，地球对月球有引力，它们是同一种力吗？它们月球有引力，它们是同一种力吗？它们与太阳对地球的引力是同一种力吗？我与太阳对地球的引力是同一种力吗？我们能验证吗？们能验证吗？1.1.都是同一种性质的力。都是同一种性质的力。2.2.阅读教科书第阅读教科书第3939页到页到4040页部分内容页部分内容:牛顿是如何验证他和我们的想法的？牛顿是如何验证他和我们的想法的？计算与讨论：计算与讨论：月球绕地球的公转周期是月球绕地球的公转周期是27.327
3、.3天，月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是天，月球绕地球的匀速圆周运动轨道半径是3.85103.85108 8m m，如何求出月球绕地球运动的向心加，如何求出月球绕地球运动的向心加速度？这个向心加速度可以看作月球所在处的重速度？这个向心加速度可以看作月球所在处的重力加速度吗？它是地球表面附近的重力加速度的力加速度吗？它是地球表面附近的重力加速度的几分之几？月球到地球的距离是地表到地心的距几分之几？月球到地球的距离是地表到地心的距离离6.37106.37106 6m m的多少倍？这个结论与根据公式的多少倍？这个结论与根据公式和牛顿第二定律计算结果是一致的吗？这和牛顿第二定律计算结果是一致的吗？这
4、些说明了什么？些说明了什么？计算：计算：月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度m/s2。=由由 得 即即:同理则则说明：说明：地球对苹果的引力（地上的力），地球对苹果的引力（地上的力），地球对月球的引力（天上的力），它们是同地球对月球的引力（天上的力），它们是同一种力，它们与太阳对地球的引力是同一种一种力，它们与太阳对地球的引力是同一种力。力。既然行星与太阳之间、地球与月球之既然行星与太阳之间、地球与月球之间，以及地球与地面物体之间具有间，以及地球与地面物体之间具有“与两个与两个物体的质量成正比，与它们之间距离的二次物体的质量成正比，与它们之间距离的二次方成反
5、比方成反比”的吸引力，那么这种吸引力产生的吸引力，那么这种吸引力产生的原因是什么？任意两个物体之间都有这样的原因是什么？任意两个物体之间都有这样的力吗？的力吗？物体具有质量，宇宙中一切物体间都有这物体具有质量，宇宙中一切物体间都有这种引力。种引力。二二 万有引力定律万有引力定律1 1 内容内容:自然界中任何两个物体都是相互吸自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比成反比.注意点注意点:(1):(1)单位单位:质量质量 m(kg);m(kg);距离距离 r(m)r(
6、m)(2)G (2)G：引力常量，适用于：引力常量，适用于 任何两个物体。任何两个物体。3 3 公式的适用范围公式的适用范围1)1)质点之间的相互作用质点之间的相互作用2)2)两个物体是质量分布均匀的球体两个物体是质量分布均匀的球体3)3)常见的两个物体间引力不适用常见的两个物体间引力不适用引力常量的测定1 17 78 89 9年年年年，即即即即在在在在牛牛牛牛顿顿顿顿发发发发现现现现万万万万有有有有引引引引力力力力定定定定律律律律一一一一百百百百多多多多年年年年以以以以后后后后，英英英英国国国国物物物物理理理理学学学学家家家家卡卡卡卡文文文文迪迪迪迪许许许许（1 17 73 31 11 18
7、 81 10 0），巧巧巧巧妙妙妙妙地地地地利利利利用用用用扭扭扭扭秤秤秤秤装装装装置置置置，第第第第一一一一次次次次在在在在实实实实验验验验室室室室里里里里比比比比较较较较准准准准确确确确地地地地测测测测出出出出了了了了引引引引力力力力常常常常量量量量.1.1.大小大小:2.G2.G的含义的含义:它在数值上等于两个质量都是它在数值上等于两个质量都是1kg1kg的物体相距的物体相距1m1m时的相互作用力时的相互作用力3.3.意义：意义：（1 1）验证了万有引力定律是正确的；）验证了万有引力定律是正确的；（2 2）使得万有引力定律有了真正的）使得万有引力定律有了真正的 实际意义。实际意义。合作探
8、究合作探究1.1.对于万有引力定律的数学F=GMm/r2表达式，下列说法正确的是（）A公式中G为引力常数，是人为规定的Br趋近于零时，万有引力趋于无穷大CM、m之间的万有引力总是大小相等，与M、m的质量是否相等无关DM、m之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力C合作探究合作探究2.2.如图所示，两球的半径分别是r1和r2，均小于r，而球质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（）AGm1m2/r2 B Gm1m2/r12 CGm1m2/(r1+r2)2 DGm1m2/(r1+r2+r)2r1r2rD合作探究合作探究3.地球自转对地表物体重力的影响如图所示，在纬度为
9、的地表处，物体所受的万有引力为F=_，方向指向_，而物体随地球一起绕地轴自转所需的向心力为Fn=_，方向垂直于_，这是物体所受到的万有引力的一个分力充当的，而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg，严格地说：除了在地球的两个极点处，地球表面处的物体所受的重力并不等于万有引力，而只是万有引力的一个分力。GMm/R2地心地心m2Rcos地轴目标检测目标检测1、月地检验的结果说明（）A.地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质力B.地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种类型的力C.地面物体所受地球的引力只与物体质量有关D.月球所受地球的引力除与月球质量有关外，还与地球
10、质量有关A D目标检测目标检测2 2已知地球半径为已知地球半径为R R，将一物体从地面移到离地高为，将一物体从地面移到离地高为h h处时，物体所受万有引力减少到原来的四分之一，则处时，物体所受万有引力减少到原来的四分之一，则h h为（为（）A AR R B B2 2R R C C3 3R R D.4D.4R R3.3.一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受的万有引力大小的（所受的万有引力大小的（）A A1/41/4倍倍 B B1/21/2倍倍 C C2.02.0倍倍 D D4.04.0倍倍AC