《2018-2019學(xué)年高中物理 第5章 萬有引力與航天 5.2 萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的課件 滬科版必修2.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第5章 萬有引力與航天 5.2 萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的課件 滬科版必修2.ppt（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

5.2萬有引力定律是怎樣發(fā)現(xiàn)的,第5章萬有引力與航天,[學(xué)習(xí)目標(biāo)],1.了解萬有引力定律得出的思路和過程.2.理解萬有引力定律的含義，并能利用萬有引力公式進(jìn)行有關(guān)計算.3.知道任何物體間都存在著萬有引力，且遵循相同的規(guī)律.,內(nèi)容索引,,重點探究啟迪思維探究重點,達(dá)標(biāo)檢測檢測評價達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、萬有引力發(fā)現(xiàn)的過程,1.解決引力問題存在三大困難：困難之一：無數(shù)學(xué)工具解決變化的運(yùn)動問題.困難之二：缺乏理論工具計算天體各部分對行星產(chǎn)生的力的.困難之三：眾多天體的引力的問題無法解決.2.牛頓對問題的解決方法：(1)牛頓利用他發(fā)明的方法，越過了變速運(yùn)動的障礙.(2)運(yùn)用模型方法，提出了的概念，并通過微積分運(yùn)算的論證，把龐大天體的質(zhì)量集中于球心.(3)撇開其他天體的作用不計，只考慮的作用.,曲線,總效果,相互干擾,微積分,質(zhì)點,太陽對行星,二、萬有引力定律,1.內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成，跟它們的距離的二次方成.2.表達(dá)式：F＝.3.引力常量G＝6.6710－11Nm2/kg2(1)物理意義：引力常量在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的質(zhì)點相距1m時的相互吸引力.,正比,反比,(2)引力常量測定的意義利用扭秤裝置通過改變小球的質(zhì)量和距離，測出G的數(shù)值及驗證了萬有引力定律的正確性.引力常量的確定使萬有引力定律能夠進(jìn)行定量的計算，顯示出真正的實用價值.4.萬有引力的特性(1)普遍性：萬有引力存在于宇宙中任何兩個有的物體之間(天體間、地面物體間、微觀粒子間).(2)相互性：兩個物體間相互作用的引力是一對作用力和反作用力，符合.,卡文迪許,質(zhì)量,牛頓第三定律,(3)宏觀性：天體間萬有引力很大，它是支配天體運(yùn)動的原因.地面物體間、微觀粒子間的萬有引力很小，不足以影響物體的運(yùn)動，故常忽略不計.5.萬有引力公式的適用條件(1)兩個間.(2)兩個質(zhì)量分布均勻的球體間，其中r為兩個間的距離.(3)一個質(zhì)量分布均勻的球體與球外一個質(zhì)點間，r為的距離.,球心,質(zhì)點,球心到質(zhì)點,[即學(xué)即用]1.判斷下列說法的正誤.(1)萬有引力不僅存在于天體之間，也存在于普通物體之間.()(2)引力常量是牛頓首先測出的.()(3)物體間的萬有引力與它們間的距離成反比.()(4)根據(jù)萬有引力表達(dá)式可知，質(zhì)量一定的兩個物體若距離無限靠近，它們間的萬有引力趨于無限大.(),答案,√,,,,2.兩個質(zhì)量都是1kg的物體(可看成質(zhì)點)，相距1m時，兩物體間的萬有引力F＝____________N，一個物體的重力F′＝____N，萬有引力F與重力F′的比值為___________.(已知引力常量G＝6.6710－11Nm2/kg2，重力加速度g＝10m/s2).,答案,6.6710－11,6.6710－12,10,重點探究,,[導(dǎo)學(xué)探究]如圖1所示，天體是有質(zhì)量的，人是有質(zhì)量的，地球上的其他物體也是有質(zhì)量的.(1)任意兩個物體之間都存在萬有引力嗎？為什么通常兩個物體間感受不到萬有引力，而太陽對行星的引力可以使行星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)？,一、萬有引力定律,答案任意兩個物體間都存在著萬有引力.但由于地球上物體的質(zhì)量一般很小(相比較天體質(zhì)量)，地球上兩個物體間的萬有引力是遠(yuǎn)小于地面對物體的最大靜摩擦力，通常感受不到，但天體質(zhì)量很大，天體間的引力很大，對天體的運(yùn)動起決定作用.,圖1,答案,(2)地球?qū)θ说娜f有引力與人對地球的萬有引力大小相等嗎？,答案相等.它們是一對相互作用力.,答案,[知識深化]1.萬有引力定律表達(dá)式F＝G，式中G為引力常量.G＝6.6710－11Nm2/kg2，由英國物理學(xué)家卡文迪許在實驗室中比較準(zhǔn)確地測出.測定G值的意義：(1)證明了萬有引力定律的存在；(2)使萬有引力定律有了真正的實用價值.2.萬有引力定律的適用條件(1)在以下三種情況下可以直接使用公式F＝G計算：①求兩個質(zhì)點間的萬有引力：當(dāng)兩物體間距離遠(yuǎn)大于物體本身大小時，物體可看成質(zhì)點，公式中的r表示兩質(zhì)點間的距離.,②求兩個均勻球體間的萬有引力：公式中的r為兩個球心間的距離.③一個質(zhì)量分布均勻球體與球外一個質(zhì)點的萬有引力：r指質(zhì)點到球心的距離.(2)對于兩個不能看成質(zhì)點的物體間的萬有引力，不能直接用萬有引力公式求解，切不可依據(jù)F＝G得出r→0時F→∞的結(jié)論而違背公式的物理含義.因為，此時由于r→0，物體已不再能看成質(zhì)點，萬有引力公式已不再適用.(3)當(dāng)物體不能看成質(zhì)點時，可以把物體假想分割成無數(shù)個質(zhì)點，求出物體上每一個質(zhì)點與另一個物體上所有質(zhì)點間的萬有引力，然后求合力.,答案,√,√,解析,解析萬有引力定律適用于兩質(zhì)點間的相互作用，當(dāng)兩球體質(zhì)量分布均勻時，可認(rèn)為球體質(zhì)量分布在球心，然后計算萬有引力.故A、D項正確；當(dāng)r→0時，兩物體不能視為質(zhì)點，萬有引力定律不再適用，B項錯誤；大球M球心周圍物體對小球m的引力合力為零，故C項錯誤.,針對訓(xùn)練如圖2所示，兩球間的距離為r，兩球的質(zhì)量分布均勻，質(zhì)量大小分別為m1、m2，半徑大小分別為r1、r2，則兩球間的萬有引力大小為,圖2,√,答案,解析,,例2有一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體，在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點.現(xiàn)從M中挖去半徑為R的球體，如圖3所示，則剩余部分對m的萬有引力F為,二、“挖補(bǔ)”法分析質(zhì)點和球殼之間的引力,圖3,√,答案,解析,1.萬有引力公式F＝G的適用條件是質(zhì)點或質(zhì)量均勻的球體，只有把挖去的小球補(bǔ)上才成為質(zhì)量均勻的球體.2.注意本題的基本思想：挖—補(bǔ)—挖.求剩余部分對質(zhì)點的作用力即是大球(補(bǔ)全)對m的作用力減去小球?qū)的作用力.,達(dá)標(biāo)檢測,1.(對太陽與行星間的引力的理解)(多選)對于太陽與行星間的引力及其表達(dá)式F＝G，下列說法正確的是A.公式中G為比例系數(shù)，與太陽、行星有關(guān)B.太陽、行星彼此受到的引力總是大小相等C.太陽、行星彼此受到的引力是一對平衡力，合力為零，m1、m2都處于平衡狀態(tài)D.太陽、行星彼此受到的引力是一對相互作用力,√,答案,解析,1,2,3,4,√,解析太陽與行星間引力表達(dá)式F＝G中的G為比例系數(shù)，與太陽、行星都沒有關(guān)系，A錯誤；太陽與行星間的引力分別作用在兩個物體上，是一對作用力和反作用力，不能進(jìn)行合成，B、D正確，C錯誤.,1,2,3,4,2.(對萬有引力定律的理解)(多選)關(guān)于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是A.不能看做質(zhì)點的兩物體間不存在相互作用的引力B.只有能看做質(zhì)點的兩物體間的引力才能用F＝計算C.由F＝知，兩物體間距離r減小時，它們之間的引力增大D.萬有引力常量的大小首先是由卡文迪許測出來的，且約等于6.6710－11Nm2/kg2,答案,√,解析,1,2,3,4,√,解析任何物體間都存在相互作用的引力，故稱萬有引力，A錯；兩個質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力也能用F＝來計算，B錯；物體間的萬有引力與它們間距離r的二次方成反比，故r減小，它們間的引力增大，C對；引力常量G是由卡文迪許首先精確測出的，D對.,1,2,3,4,答案,解析,1,2,3,4,√,1,2,3,4,解析地球表面處的重力加速度和離地心高4R處的加速度均由地球?qū)ξ矬w的萬有引力產(chǎn)生，所以有：,4.(萬有引力定律的簡單應(yīng)用)兩個完全相同的實心均質(zhì)小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬有引力為F.若將兩個用同種材料制成的半徑是小鐵球2倍的實心大鐵球緊靠在一起，則兩大鐵球之間的萬有引力為A.2FB.4FC.8FD.16F,解析,答案,1,2,3,4,√,1,2,3,4,