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1、第二節(jié) 太陽(yáng)與行星間的引力 第三節(jié) 萬(wàn)有引力定律,課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo):1.知道太陽(yáng)與行星間存在引力作用及行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力是由太陽(yáng)對(duì)它的引力提供.2.了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,理解萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容,會(huì)用萬(wàn)有引力定律公式解決有關(guān)問(wèn)題,注意公式的適用條件.3.知道引力常量的測(cè)定方法及其在物理學(xué)上的重要意義.重點(diǎn)難點(diǎn):1.萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用.2.月—地檢驗(yàn).,,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知
2、能優(yōu)化訓(xùn)練,第二節(jié) 第三節(jié),,課前自主學(xué)案,課前自主學(xué)案,正比,反比,正比,反比,乘積,乘積,二次方,3.引力常量(1)大小:G=____________________.(2)測(cè)定:英國(guó)物理學(xué)家________在實(shí)驗(yàn)室里準(zhǔn)確地測(cè)出了G值.,6.67×10-11 N·m2/kg2,卡文迪許,核心要點(diǎn)突破,(2)距離r:公式中的r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離,對(duì)于均勻球體,就是兩球心間的距離.2.萬(wàn)有引力定律適用的條件
3、(1)萬(wàn)有引力定律適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用.(2)一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力,可用公式計(jì)算,r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離.,3.對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解,特別提醒:(1)任何物體間的萬(wàn)有引力都是同種性質(zhì)的力.(2)任何有質(zhì)量的物體間都存在萬(wàn)有引力,一般情況下,質(zhì)量較小的物體之間萬(wàn)有引力忽略不計(jì),只考慮天體間或天體對(duì)附近或表面的物體的萬(wàn)有引力.,解析:選BD.m1與m2之間的相互作用力是一對(duì)作用力與反作用力,它們分別作用在兩個(gè)不同
4、的物體上,不是平衡力.當(dāng)r趨近于零時(shí),則兩個(gè)物體不能看成質(zhì)點(diǎn),公式不再適用.,二、萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系1.重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的,但能否說(shuō)萬(wàn)有引力就是重力呢?分析這個(gè)問(wèn)題應(yīng)從地球自轉(zhuǎn)入手,在地球表面上的物體所受的萬(wàn)有引力F可以分解成物體所受到的重力G和隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F′,如圖6-2-1所示,,圖6-2-1,這個(gè)關(guān)系式表明,隨著高度的增加,重力加速度會(huì)減?。谟?jì)算時(shí),這個(gè)因素有時(shí)是不能忽略
5、的.,即時(shí)應(yīng)用 (即時(shí)突破,小試牛刀)2.地球與物體間的萬(wàn)有引力可以認(rèn)為在數(shù)值上等于物體的重力,那么在6400 km的高空,物體的重力與它在地面上的重力之比為(R地=6400 km)( )A.2∶1 B.1∶2C.1∶4 D.1∶1,課堂互動(dòng)講練,(2011年西安八校聯(lián)考)一個(gè)質(zhì)量均勻分布的球體,半徑為2r,在其內(nèi)部挖去一個(gè)半徑為r的球形空穴,其表
6、面與球面相切,如圖6-2-2所示.已知挖去小球的質(zhì)量為m,在球心和空穴中心連線上,距球心d=6r處有一質(zhì)量為m2的質(zhì)點(diǎn),求剩余部分對(duì)m2的萬(wàn)有引力.,圖6-2-2,【思路點(diǎn)撥】 處理本題的關(guān)鍵是采用填補(bǔ)法,把挖去的部分補(bǔ)上,然后把多計(jì)算的力從總的萬(wàn)有引力中減去.,【方法總結(jié)】 萬(wàn)有引力表達(dá)式適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用,也適用于質(zhì)量分布均勻的球體,當(dāng)球體挖去一個(gè)小球后,球體不再是質(zhì)量分布均勻的球體,不能再簡(jiǎn)單地運(yùn)用萬(wàn)有引力公式計(jì)算.,變式訓(xùn)練
7、1 設(shè)想把質(zhì)量為m的物體放在地球的中心,地球質(zhì)量為M,半徑為R,則物體與地球間的萬(wàn)有引力是( ),解析:選A.地心周圍的物體對(duì)放在地心處的物體的萬(wàn)有引力的合力為零,所以選項(xiàng)A正確.,(2011年廈門高一檢測(cè))假設(shè)火星和地球都是球體.火星的質(zhì)量為M火,地球的質(zhì)量為M地,兩者質(zhì)量之比為p;火星的半徑為R火,地球的半徑為R地,兩者半徑之比為q.它們表面處的重力加速度之比為( ),【思路點(diǎn)撥】 在不考慮星球自轉(zhuǎn)時(shí),物體在星球表面受到的重力等
8、于萬(wàn)有引力.,【答案】 C,變式訓(xùn)練2 1990年5月,紫金山天文臺(tái)將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號(hào)小行星命名為吳健雄星,該小行星的半徑為16 km.若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體,小行星密度與地球相同.已知地球半徑R=6400 km,地球表面重力加速度為g.這個(gè)小行星表面的重力加速度為( ),宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一物體,經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體落回原處;若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一物體,需經(jīng)過(guò)時(shí)間5t物體落回
9、原處.(取地球表面重力加速度g=10 m/s2,空氣阻力不計(jì)),(1)求該星球表面附近的重力加速度g′的大?。?2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地=1∶4,求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星∶M地.【思路點(diǎn)撥】 本題是豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和萬(wàn)有引力的結(jié)合,關(guān)鍵是要求出該星球表面的重力加速度,豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在該星球表面仍然適用.,【答案】 (1)2 m/s2 (2)1∶80【方法總結(jié)】 處理此類綜合題,關(guān)鍵是抓住兩者之間的
10、聯(lián)系紐帶——重力加速度;另外在其他星球表面的物體,不強(qiáng)調(diào)星球自轉(zhuǎn)時(shí),也有重力等于萬(wàn)有引力.,變式訓(xùn)練3 已知地球與火星的質(zhì)量之比M地∶M火=8∶1.半徑之比R地∶R火=2∶1,現(xiàn)用一根繩子水平拖動(dòng)放在地球表面木板上的箱子,設(shè)箱子與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,在地球上拖動(dòng)時(shí),能獲得10 m/s2的最大加速度,將箱子、木板、繩子送到火星上,仍用同樣的力和方式拖動(dòng)木箱,求此木箱能獲得的最大加速度.(g=10 m/s2),答案:12.5 m/
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