高中物理 第5章 万有引力与航天 5.2 万有引力定律是怎样发现的教学案 沪科版必修2-沪科版高一必修2物理教学案VIP专享

5.2 万有引力定律是怎样发现的[学习目标] 1.了解万有引力定律得出的思路和过程.2.理解万有引力定律的含义，并能利用万有引力公式进行有关计算.3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律.一、万有引力发现的过程1.解决引力问题存在三大困难：困难之一：无数学工具解决变化的曲线运动问题.困难之二：缺乏理论工具计算天体各部分对行星产生的力的总效果.困难之三：众多天体的引力相互干扰的问题无法解决.2.牛顿对问题的解决方法：(1)牛顿利用他发明的微积分方法，越过了变速运动的障碍.(2)运用模型方法，提出了质点的概念，并通过微积分运算的论证，把庞大天体的质量集中于球心.(3)撇开其他天体的作用不计，只考虑太阳对行星的作用.二、万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.2.表达式：F＝G.3.引力常量 G＝6.67×10－11 N·m2/kg2(1)物理意义：引力常量在数值上等于两个质量都是 1 kg 的质点相距 1 m 时的相互吸引力.(2)引力常量测定的意义卡文迪许利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，测出 G 的数值及验证了万有引力定律的正确性.引力常量的确定使万有引力定律能够进行定量的计算，显示出真正的实用价值.4.万有引力的特性(1)普遍性：万有引力存在于宇宙中任何两个有质量的物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).(2)相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律.(3)宏观性：天体间万有引力很大，它是支配天体运动的原因.地面物体间、微观粒子间的万有引力很小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计.5.万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.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间.(√)(2)引力常量是牛顿首先测出的.(×)(3)物体间的万有引力与它们间的距离成反比.(×)(4)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体若距离无限靠近，它们间的万有引力趋于无限大.(×)2.两个质量都是 1 kg 的物体(可看成质点)，相距 1 m 时，两物体间的万有引力 F＝______ N，一个物体的重力 F′＝________ N，万有引力 F 与重力 F′的比值为________.(已知引力常量 G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，重力加速度 g＝10...