高二物理萬有引力定律教案-資料下載頁

　　

【正文】 些橢圓的一個焦點上。開普勒第二定律：對每個行星來說，太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積。開普勒第三定律：所有行星的橢圓軌道的長半軸的三次方跟公轉周期的平方的比值都相等。二、牛頓對行星運動的解釋：版權所有@高考資源網高考資源網（）您身邊的高考專家應注意：（1）公式中G稱作萬有引力恒量，經測定G=180。1011Nm2/Kg2。（2）公式中的R為質點間的距離。對于質量分布均勻的球體，可把它看做是質量集中在球心的一個點上。（3）從G=180。1011Nm2/Kg2可以看出，萬有引力是非常小的，平時很難覺察，所以它的發現經歷了對天體（質量特別大）運動的研究過程。四、萬有引力恒量的測定： 自牛頓發表萬有引力定律以來，人們試圖在實驗中測出引力的大小，其目的在于給“萬有引力定律”進行鑒別和檢驗。因為沒有被實驗驗證的理論總是空洞的理論，更無實際意義。英國物理學家卡文迪許承擔了這樣一項科學難題，他發揮了精湛的實驗才能，取得了極其精確的結果。實驗裝置是用的扭秤（如右圖所示），兩端各置一個鉛質球，再用另外兩個球靠近，研究它們的引力規律。實驗原理是用力矩平衡的道理。實驗結果：首先驗證了萬有引力的正確性。另外測定了萬有引力恒量為：G=180。1011Nm/Kg 目前萬有引力恒量的公認值為：G=180。1011Nm/Kg 小結：萬有引力定律的發現，絕不是牛頓一人的成果。它是人類長期研究奮斗的結果，甚至有人獻出了寶貴的生命。萬有引力定律的確立，并不是在1687年牛頓發表之時，而應是1798年卡文迪許完成實驗之時。萬有引力定律的公式：F=Gm1m2r2 只適用于質點間的相互作用。這里的“質點”要求是質量分布均勻的球體，或是物體間的距離r遠遠大于物體的大小d(rd)，這兩種情況。版權所有@高考資源網第五篇：高一物理 萬有引力定律教案 新人教版第三節 萬有引力定律學習目標 課標要求１、了解“月－地檢驗”的理論推導過程； ２、理解萬有引力定律； 重點難點重點：月—地檢驗的推導過程難點：任何兩個物體之間都存在萬有引力 鞏固基礎1．對于萬有引力定律的數學表達式F=Gm1m2r2，下列說法正確的是()Ａ．公式中G為引力常數，是人為規定的Ｂ．r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大Ｃ．mm2之間的萬有引力總是大小相等，與mm2的質量是否相等無關Ｄ．mm2之間的萬有引力總是大小相等，方向相反，是一對平衡力，該行星的半徑是地球半徑的一半，質量也是地球質量的一半，他在行星上所受的引力是在地球上所受引力的（）A．1倍B．1倍 C． 1倍 D．2倍 ，下列說法中正確的是（）A．只適用于天體，不適用于地面物體B．只適用于球形物體，不適用于其它形狀的物體 C．只適用于質點，不適用于實際物體D．適用于自然界中任意兩個物體之間，下列說法中正確的是（）A．它在數值上等于兩個質量各為1kg的質點相距1m時相互作用力的大小 B．它適合于任何兩個物體C．它的數值首次由牛頓測出D．它數值很小，說明萬有引力非常小，可以忽略不計5．在地球赤道上，質量1 kg的物體隨地球自轉需要的向心力最接近的數值為（）324A．10N B．10N C．10N D．10 N2466．在地球赤道上，質量1 kg的物體同地球（10kg，10m，1122萬有引力常量G=10 Nm/kg）間的萬有引力最接近的數值為（）324A．10N B．10N C．10N D．10 N提升能力，10m，10s，10kg，求月球公轉的向心力大小22248．10kg，10kg，10m，利用萬有引力定律求出地球月亮間的萬有引力。把得出的結果與上題相比較，能說明什么問題？“月－地檢驗”的理論推導過程如下：M表示地球的質量，R表示地球的半徑，r表示月球到地球的距離。萬有引力常量G=1011 Nm2/kg2,（1）假定維持月球繞地球運動的力和對地面物體的引力都遵從“平方反比”的規律，即滿足太陽與行星之間的引力公式F=GMm,在地球引力作用下，根據牛頓運動定律，試證明： 2rGM① 月球的加速度為：a1 =2r② 地面上物體的重力加速度為：g =GM2R(2)當時的天文觀測表明，r =60R，利用⑴求a1的比值 g82（3）已知r = 10m，月球繞地球運行的周期T= ，重力加速度g = ，設月球繞地球運行的向心加速度a2，運用圓周運動知識，求a2 g 2（4）比較題中求出的 a1a2與是否相等。如果相等，gg感悟經典如圖所示，在距一質量為m0、半徑為R、密度均勻的大球體R處有一質量為m的質點，此時大球對質點的萬有引力為F1，當從大球體中挖去一半徑為R/2的小球體后，剩下的部分對質點m的萬有引力為F2，求F1：F2.【解析】根據萬有引力定律，大球體對質點m的萬有引力為F1=Gm0m ①(2R)2m0 根據密度公式ρ=m/V，被挖去的小球體質量162。=m0m0 ②8162。mGm0被挖去的小球體對質點m的萬有引力為F162。=3R2 ③ 1()2大球體剩余部分對質點m的萬有引力F2為F=FF162。 ④211由①②③④得 則F1=9F27拓展：自然界中任何兩個物體之間都存在萬有引力，萬有引力定律中兩個物體的距離，對于相距很遠、可以看作質點的物體，就是指兩個質點的距離；對于均勻的球體，指的是兩個球心的距離．第三節 萬有引力定律答案： 7..10N 208． 10N 萬有引力提供向心力 ：（1）① 設地球和月球的質量分別為M、m，兩球心之間的距離為r，月球的加速度大小為a1, 假設地球和月球之間的引力也滿足F=由牛頓第二定律得：F=ma1 由① ② 得：a1 =20GMm ① 2r②GM 2rGMm0 ③ 2R②地面物體的質量為m0，假設地球和該物體之間的引力滿足F0=不考慮地球的自轉，引力和重力大小相等 所以，F0=m0g ④ 由③ ④ 得：g =(2)GM2Ra1R1 =()2=gr3600（3）由勻速圓周運動的知識得到：月球繞地球運行的向心加速度a=(2p2)r； Ta24pr1== ggT23600（4）比較上述結果得到：a1a2 =gg表明地球對月球的引力和對地面物體的引力的確都遵守平方反比定律，因而是同一種性質的力。