2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第7章万有引力与宇宙航行7.2万有引力定律(4)课件

2万有引力定律\n一、太阳与行星间的引力(1)若行星的质量为m,行星到太阳的距离为r,行星运行周期为T.则行星需要的向心力的大小如何表示？答案\n(2)根据牛顿第三定律,太阳和行星间的引力与太阳质量M、太阳到行星的距离r有怎样的关系？答案(2)、(3)见知识梳理答案\n太阳与行星间引力的推导(1)两个理想化模型①将行星绕太阳的椭圆运动看成运动.②将天体看成,且质量集中在球心上.匀速圆周质点答案\n(2)推导过程答案\n\nD.在探究太阳与行星间引力的时候,牛顿认为太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力解析开普勒的三大定律是通过对行星运动的观察而总结归纳出来的规律,每一条都是经验定律,故开普勒的三大定律都是在实验室无法验证的规律.太阳对行星的引力与行星对太阳的引力相等,故C、D错误.答案AB解析答案\n二、月—地检验(1)已知地球半径R地＝6400km,月球绕地球做圆周运动的半径r＝60R地,运行周期T＝27.3天,求：月球绕地球做圆周运动的向心加速度a月；(2)地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2,则a月与g的比值是多大？解析答案\n(3)根据万有引力公式及牛顿第二定律推算,月球做匀速圆周运动的向心加速度是地面附近自由落体加速度g的多少倍？比较(2)、(3)结论说明什么？答案\n月—地检验的推理与验证(1)月—地检验的目的：检验维持月球绕地球运动的力与使物体下落的力是,都遵从“”的规律.(2)推理：月心到地心的距离约为地球半径的60倍,所以月球绕地球做圆周运动的向心加速度应该大约是它在地面附近下落时加速度的____.同一种性质的力平方反比答案\n(3)验证：已知月地距离r,月球绕地球运动的周期T,根据a月＝,计算月球绕地球的向心加速度a月,然后与地球表面的重力加速度g进行比较,a月近似等于,则证明了地球表面的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力.答案\n“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的力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性质的力C.地面物体所受地球的引力只与物体的质量有关,即G＝mgD.月球所受地球的引力只与月球质量有关解析地面上的物体所受地球的引力和月球所受地球的引力是同一种性质的力.A解析答案\n三、万有引力定律太阳与行星间有引力作用,地球对月球、地面上的物体也有引力作用,那么地面上的物体之间是否存在引力作用？若两个物体间有引力作用,为何两个物体没有在引力作用下紧靠在一起？答案存在.地面上的两个物体的质量相对天体来说非常小,所以两个物体间的引力非常小,不足以克服摩擦阻力或空气阻力而紧靠在一起.答案\n万有引力定律(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连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的成比、与它们之间距离r的成比.(2)表达式：F＝式中质量的单位用,距离的单位用,力的单位用,G是比例系数,叫做,适用于任何两个物体.乘积正二次方反kgmN引力常量答案\n返回A.任意两个物体间都可用上式求解万有引力B.当r趋于零时,万有引力趋于无限大C.两物体间的引力总是大小相等,而与m1、m2是否相等无关D.两物体间的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力解析答案\n返回两个物体之间的万有引力是作用力与反作用力关系,故D错.答案C\n一、万有引力定律的理解与应用例1如图1所示,两个半径分别为r1＝0.60m,r2＝0.40m,质量分布均匀的实心球质量分别为m1＝4.0kg,m2＝1.0kg,两球间距离为r＝2.0m,则两球间相互引力的大小为()图1A.6.67×10－11NB.大于6.67×10－11NC.小于6.67×10－11ND.不能确定解析答案总结提升\n答案C总结提升\n1.万有引力的理解(1)任何两个有质量的物体之间都存在这种相互吸引的力.(2)两个物体间的万有引力是一对作用力和反作用力.2.万有引力公式的适用条件(1)两个质点间.(2)两个质量分布均匀的球体间,其中r为两个球心间的距离.(3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间,r为球心到质点的距离.\n例2有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点.现从M中挖去半径为R的球体，如图2所示，则剩余部分对m的万有引力F为()图2解析答案技巧点拨\n答案A技巧点拨\n注意本题的基本思想—挖—补—挖.求剩余部分对质点的作用力即是大球(补全)对m的作用力减去小球对m的作用力.\n二、万有引力和重力的关系解析答案总结提升\n答案D总结提升\n总结提升图3\n总结提升\n\n针对训练有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度的4倍,则该星球的质量是地球质量的()D解析答案返回\n12341.(多选)关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力解析答案D.万有引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的,且等于6.67×10－11N·m2/kg2\n1234解析任何物体间都存在相互作用的引力,故称万有引力,A错；物体间的万有引力与它们间距离r的二次方成反比,故r减小,它们间的引力增大,C对；引力常量G是由卡文迪许精确测出的,D对.答案CD\n12342.陨石落向地球是因为()A.陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力,所以陨石才落向地球B.陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等,但陨石的质量小,加速度大,所以陨石改变运动方向落向地球C.太阳不再吸引陨石,所以陨石落向地球D.陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的解析答案\n1234解析两个物体间的引力是一对作用力与反作用力,它们的大小相等,且在任何情况下都存在,故选项A、C、D不正确.陨石落向地球是由于陨石的质量和地球相比小得多,故运动状态容易改变且加速度大,选项B正确.答案B\n12343.某实心匀质球半径为R,质量为M,在球外离球面h高处有一质量为m的质点,则其受到实心匀质球的万有引力大小为()解析答案解析万有引力定律中r表示两个质点间的距离,因为匀质球可看成质量集中于球心上,所以r＝R＋h.B\n1234解析答案A.0.2gB.0.4gC.2.5gD.5gB返回