2019-2020学年高中物理 第3章 2 万有引力定律课件 教科版必修2

2.万有引力定律1.能根据开普勒行星运动定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力表达式.2.掌握万有引力定律的内容和表达式及适用条件.3.了解引力常量G,并知道其测定方法.4.能运用万有引力定律解决简单问题.项目万有引力定律历史发展(1)多位科学家对行星运动提出了各种猜想(2)牛顿:提出行星沿圆或椭圆轨道运动,需要指向圆心或椭圆焦点的力,这个力应该是太阳与行星间的吸引力万有引力定律自然界中任何两个物体之间都存在相互作用的引力,引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比,与这两个物体之间的距离的二次方成反比公式F=𝐺m1m2r2G是比例系数,叫做引力常量.G=6.67×10-11N·m2/kg2r为两个质点间的距离,对于质量分布均匀的球体,则为两个球心之间的距离适用条件(1)万有引力定律只适用于质点间的相互作用(2)对于可视为质点的物体间的引力也可以利用万有引力公式求解,如两物体间的距离远大于物体本身大小时知识要点(1)求地球对其周围物体万有引力的大小,r是物体到地心的距离,而不是到地面的高度(2)对于两个不能看成质点的物体间的万有引力,不能直接用万有引力公式求解,但万有引力定律仍然适用,仍可定性判断引力的大小变化(3)任何有质量的物体间都存在万有引力,但质量较小的物体间引力可忽略不计(4)物理问题与数学问题要区别对待.例如:F=𝐺m1m2r2中,对于数学问题,当𝑟→0时,F→∞;但对于物理问题则不然,当r→0时,物体已不能被看成质点,该公式将不再成立探究万有引力定律的理解及应用1.对万有引力定律的理解三性内容要点普遍性宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着相互吸引的力相互性两个物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上宏观性地面上的一般物体之间,由于质量比较小,物体间的万有引力比较小,与其他力相比可忽略不计.但在质量巨大的天体之间或天体与其附近的物体之间,万有引力起着决定性作用2.应用万有引力定律应注意的问题知识要点F=𝐺m1m2r2适用于计算两个质点间的相互作用,但对于下述几类情况,也可用该公式计算:(1)两个质量分布均匀的球体间的相互作用,可用公式计算,其中r是两个球体球心间的距离(2)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,其中r为球心到质点间的距离(3)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,公式也近似适用,其中r为两物体中心间的距离特别提醒(1)当两物体间的距离趋近于零时,万有引力仍然存在,只是公式不再适用.(2)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忽略不计,只考虑天体间或天体对天体表面及附近的物体的万有引力.【例题】(多选)对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式F=𝐺𝑚1𝑚2𝑟2,下列说法正确的是()A.公式中的G是引力常量,它是由实验测出的,而不是人为规定的B.当两物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大C.m1和m2所受引力大小总是相等的D.两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力点拨:根据万有引力定律和牛顿第三定律进行判断.解析:引力常量G值是由英国物理学家卡文迪许运用扭秤实验测定出来的,选项A正确;公式当两物体相距很近时,两物体不能当作质点,万有引力公式不再适用,选项B错误;两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,分别作用在两个物体上,选项C正确,选项D错误.答案:ACF=𝐺𝑚1𝑚2𝑟2适用于两质点间的相互作用,题后反思两物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力.