高中物理 第4章 万有引力定律及航天 第1节 天地力的综合：万有引力定律学案 鲁科版必修第二册-鲁科版高一第二册物理学案VIP专享

第 1 节 天地力的综合：万有引力定律核心素养物理观念科学探究科学思维1.了解开普勒三定律的内容。2.掌握万有引力定律的内容、表达式及适用条件，并会用其解决简单的问题。3.了解引力常量 G，知道其测定方法及意义。经历牛顿的月—地检验过程，知道地球对物体的引力与地球对月球的引力遵循同样的规律。卡 文 迪 许 对 引力 常 量 的 测定。知识点一 行星运行的规律[观图助学]上图为行星绕太阳转动的示意图，观察行星的运动轨迹，它们是规则的圆形吗？它们绕太阳一周的时间分别为，水星约 88 天、金星 225 天、地球约 365 天、火星约 687 天、木星约11.9 年、土星约 29.7 年、天王星约 84.3 年、海王星约 165.2 年，据此猜测行星绕太阳转动的周期与它们到太阳的距离有什么样的定性关系？开普勒行星运动的三个定律定律名称内容对应图示第一定律(轨道定律)所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上第二定律(面积定律)太阳与任何一个行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过的面积相等第三定律(周期定律)行星绕太阳运行轨道半长轴 r 的立方与其公转周期 T 的平方成正比。数学表达式：＝ k [思考判断](1)为了便于研究问题，通常认为行星绕太阳做匀速圆周运动。(√)(2)太阳系中所有行星的运动速率是不变的。(×)(3)太阳系中轨道半径大的行星其运动周期也长。(√)由左侧数据可以得出，离太阳越远的行星绕太阳一周的时间越长。德国天文学家开普勒通过研究 20 多年的观测数据，总结出了行星运动的三大定律。假设地球与太阳的连线在第一个时间 T 内扫过的面积为 S，则在下一个时间 T 内扫过的面积也为 S，但是其它行星在相同的时间 T 内扫过的面积却不是 S。比例系数 k 由中心天体决定，中心天体不同，比例系数不同。知识点二 万有引力定律1.万有引力定律内容自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小F 与这两个物体质量的乘积 m1m2成正比，与这两个物体间距离 r 的平方成反比公式F＝，G＝6.67×10 － 11 __m 3 /(kg·s 2 ) ，r 指两个质点间的距离，对于匀质球体，就是两球心间的距离条件适用于两质点间的相互作用2.“月－地”检验证明了地球与物体间的引力和天体间的引力具有相同性质，遵循同样的规律。[思考判断](1) 一个苹果由于其质量很小，所以它受的万有引力几乎可以忽略。(×)(2)任何两物体间都存在万有引力。(√)(3)地球对月球的...