辽宁省丹东宽甸县第一中学高中物理6.3万有引力定律学案无答案新人教版必修2VIP专享VIP免费

6.3万有引力定律【学习目标】1.体会物理研究中猜想与验证的魅力，能够踏着牛顿的足迹了解月地检验。2.进一步大胆地推导得出万有引力定律。3.了解引力常量的测量及意义。【学习重点】万有引力定律的推导过程【学习难点】由于一般物体间的万有引力极小，学生对此缺乏感性认识，又无法进行演示实验，故应加强举例。【预习案】（一）月－地检验1、行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由谁提供？该力的方向特点是什么？2、月球绕地球做匀速圆周运动的向心力是不是由地球与月球间的引力提供？3、苹果为什么会落地呢？4、根据上面的分析，月球会受到地球的给它的重力作用吗？5、牛顿猜想：地球对苹果的力、地球对月球的力及太阳对行星的力可能是同一种性质的力，它们可能遵循相同的规律。假设设想成立，则地球与月球或地球与苹果间的引力应同样遵从“平方反比”规律。已知月球轨道半径约为地球半径的60倍，则月球受到地球的引力应是苹果受到引力的2601。由牛顿第二定律可知，月球轨道处的向心加速度就应该是地球附近自由落体加速度的2601，是这样的吗？已知：地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，月球绕地球运动的周期为27.3天，地球半径为R=6.4×106m，轨道半径为地球半径的60倍。设质量为m的物体在月球的轨道上运动的加速度（月球公转的向心加速度）为a，则ra2，T2，r=60R，得22460TRa代入数据解得ga26013600180.9（二）、万有引力定律1、万有引力定律的内容是什么？写出表达式。并注明每个符号的单位和物理意义2、注意点（1）此公式适用于可视为质点的两物体间的引力的计算。①如果两物体间的距离远远大于物体本身大小，则两物体看作质点;②对于均匀球体，可视为质量集中于球心。例：当r趋于0时，万有引力趋于无穷大？（r趋1于0时，公式不再适用）（2）对于不能视为质点的物体，可以将物体无限分割成无数个点。（3）太阳对地球的吸引力与地球对太阳的吸引力哪个大？3、万有引力的产生原因？4、万有引力定律的重要意义？5、牛顿得出了万有引力定律，但他却无法用这个公式来计算天体间的引力，为什么？（三）、引力常量1、万有引力常量是谁测量出来的？2、G的单位是。3、万有引力常量测出的意义（1）证明了万有引力的存在。（2）使得万有引力定律有了实用价值。讨论：严格上来讲，地面上的物体所受的重力就是地球与物体间的万有引力吗？如果不是，它们应该是怎样的关系？而实际应用中我们又是如何处理它们之间的关系的？五、经典例题例1、离地面某一高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的二分之一，则高度h是地球半径的倍。例2、设地球的质量为M，地球半径为R，月球绕地球运转的轨道半径为r，试证在地球引力的作用下：（1）地面上物体的重力加速度2RGMg；（2）月球绕地球运转的加速度2rGMa。例3、半径为R,质量为M的均匀球体,在其内部挖去一个半径为R/2的小球,在距离大球圆心为L处有一个质量为为m的小球,求此两个球体之间的万有引力。2