萬有引力定律高一下學(xué)期物理人教版2019必修第二冊(cè)

萬有引力定律1、開普勒第一定律（軌道定律）

2、開普勒第二定律（面積定律）3、開普勒第三定律（周期定律）a3T2=k內(nèi)容回顧在自然界中，當(dāng)以一定的初速度將物體拋出后，物體總會(huì)落到地面上。是什么原因？既然是太陽與行星之間的引力使得行星不能飛離太陽，那么，太陽與地球之間的吸引力與地球吸引物體（蘋果）的力是否是同一種力呢?即使在最高的建筑物上和最高的山頂上，都不會(huì)發(fā)現(xiàn)重力有明顯的減弱，那么，這個(gè)力會(huì)不會(huì)延伸作用到月球上?拉住月球圍繞地球運(yùn)動(dòng)？上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了，行星圍繞太陽做近似的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的誰提供的？這個(gè)又是什么力呢？太陽行星a簡化太陽行星r誘思：既然把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為圓周運(yùn)動(dòng)。那么行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng)？行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，那什么力來提供做向心力？這個(gè)力的方向怎么樣？F太陽Ｍ行星ｍｒＶ誘思：太陽對(duì)行星的引力提供向心力，那這個(gè)力大小有什么樣的定量關(guān)系呢？消去v行星運(yùn)行速度v不容易觀測？怎么辦？消去T討論科學(xué)探究：太陽對(duì)行星的引力:關(guān)系式中m是受力天體還是施力天體的質(zhì)量？結(jié)論：太陽對(duì)行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.行星對(duì)太陽的引力:太陽對(duì)行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.類比法牛三行星對(duì)太陽的引力F′跟太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.F行星太陽F′勻速圓周運(yùn)動(dòng)行星與太陽間的引力式中量G與太陽、行星都沒有關(guān)系方向：沿著二者的連線太陽行星太陽行星rFF’月—地檢驗(yàn)

假設(shè)地球與月球間的作用力和太陽與行星間的作用力是同一種力，它們的表達(dá)式也應(yīng)該滿足牛頓第二定律F=ma月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度：同理：蘋果自由落體加速度：①②rR聯(lián)立①②得：

在牛頓時(shí)代，已知自由落體加速度g為9.8m/s2,月球中心距離地球中心的距離為3.8×108m,月球公轉(zhuǎn)周期為27.3d,約2.36×106s。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，能否驗(yàn)證前面的假設(shè)？代入數(shù)據(jù)得：a蘋=g=9.8m/s2①②聯(lián)立①②得：天上人間確實(shí)都一樣牛頓的思考

既然太陽與行星間、地球與月球間、地球與物體間有引力，那么任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體間是否也都有這樣的引力呢？

1、內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比.萬有引力定律三1.內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的

，引力的大小與物體的

成正比，與它們之間

成反比.2.表達(dá)式：

，其中G叫作引力常量.萬有引力定律(1)引力常量適用于任何兩個(gè)物體；(2)意義：在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力。G:引力常量6.67×10-11N·m2/kg2由英國物理學(xué)家卡文迪許測出G值的測量：卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)

第一個(gè)能稱出地球質(zhì)量的人扭秤裝置T形架金屬絲平面鏡光源刻度尺①嚴(yán)格地說，萬有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用。②對(duì)兩個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體間相互作用，也可用此定律來計(jì)算。此時(shí)，r是兩個(gè)球體球心間的距離。③對(duì)一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的萬有引力也適用，其中r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離。④兩個(gè)物體間距離遠(yuǎn)大于物體本身大小時(shí)，公式也近似適用，其中r為兩物體質(zhì)心間的距離．萬有引力定律適用的條件⑴對(duì)于可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體，r為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離．⑵對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，r為兩個(gè)球心之間的距離.m1m2r兩物體的距離r指“哪兩部分距離”？對(duì)萬有引力定律的理解(1)普遍性：它存在于宇宙中任何有質(zhì)量的物體之間，不管它們之間是否還有其他作用力。(2)普適性：G是一個(gè)僅和m、r、F單位選擇有關(guān)，而與物體性質(zhì)無關(guān)的恒量。(3)相互性：兩物體間的相互引力，是一對(duì)作用力和反作用力，符合牛頓第三定律。(4)宏觀性：通常情況下，萬有引力非常小，只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間，它的作用才有宏觀的意義。(5)特殊性：萬有引力的大小只與它們的質(zhì)量有關(guān)，與它們間的距離有關(guān)。與其他的因素均無關(guān)。例.通過月—地檢驗(yàn)結(jié)果表明，地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力遵從相同的規(guī)律.一切物體都存在這樣的引力，如圖1，那么，為什么通常兩個(gè)人(假設(shè)兩人可看成質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為100kg，相距1m)間的萬有引力我們卻感受不到？（類似于：課本P541、2）圖1答案：兩個(gè)人之間的萬有引力大小為因引力很小地，所以通常感受不到。1.地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,若地球吸引月球的力的大小為F,則月球吸引地球的力的大小為（）A.F/81B.FC.9FD.81FB課堂練習(xí)2.如圖所示，r雖然大于兩球的半徑，但兩球的半徑不能忽略，而球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1與m2，則兩球間萬有引力的大小為()r1rr2D科學(xué)漫步牛頓的科學(xué)生