高中物理 第六章 万有引力与航天 3 万有引力定律教学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理教学案

3 万有引力定律[学习目标] 1.了解万有引力定律得出的过程和思路.2.理解万有引力定律内容、含义及适用条件.3.认识万有引力定律的普遍性，能应用万有引力定律解决实际问题.一、月—地检验1.猜想：维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，同样遵从“平方反比”的规律.2.推理：根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的.3.结论：地球上物体所受的地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同(“相同”或“不同”)的规律.二、万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量 m 1 和 m 2 的乘积成正比、与它们之间距离 r 的二次方 成反比.2.表达式：F＝G，G 为引力常量：由卡文迪许测得 G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.[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 m/s2).答案 6.67×10－11 10 6.67×10－12一、月—地检验[导学探究] (1)已知地球半径 R 地＝6 400 km，月球绕地球做圆周运动的半径 r＝60R 地，运行周期 T＝27.3 天＝2.36×106 s，求月球绕地球做圆周运动的向心加速度 a 月；(2)地球表面物体自由下落的加速度 g 一般取多大？，a 月与 g 的比值是多大？(3)根据万有引力公式及牛顿第二定律推算，月球做匀速圆周运动的向心加速度是地面附近自由落体加速度 g 的多少倍？比较(2)、(3)结论说明什么？答案 (1)根据向心加速度公式，有：a 月＝rω2＝r即 a 月＝×3.84×108 m/s2≈2.72×10－3 m/s2(2)g＝9.8 m/s2，＝≈.(3)根据万有引力定律 F＝G，F∝，所以月球轨道处的向心加速度约是地面附近自由落体加速度的.说明地球表面的重力与地球吸引月球的力是相同性质的力.[知识深化] 月—地检验的推理与验证1.月—地检验的目的：检验维持月球绕地球运动的力与使物体下落的力是否为同一种性质...