太阳与行星的引力2

§6.3 万有引力定律

高一物理备课组 执笔：王争芳

知识与技能

在开普勒第三定律的基础上，推导得到万有引力定律，使学生对此规律有初步理解。 过程与方法

通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法，渗透科学发现与科学实验的方法论教育。

情感态度与价值观

介绍万有引力恒量的测定方法，增加学生对万有引力定律的感性认识 【教学重难点】

重点：万有引力定律的推导过程

难点：太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。

【预习导学】

（认真阅读教材，思考下列问题）

上节课我们推导出了太阳与行星间的引力规律，即FG

Mm

r2

。知道了行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳。那么大家想到过，是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球吸引物

体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗？还有，月球能够绕地球运转，说明月球与地球之间也一定存在着相互作用力，这个拉住月球使它绕地球运转的力与地球对物体的引力是同一种力吗

【问题导学】 1、月－地检验

阅读教材“月－地检验”部分的内容，完成写列问题

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 =6.4×106

m，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ar2，

2

T

，r=60R， a60R42

得T

2

代入数据解得 a9.80

136001

60

2g 试利用教材提供的信息，通过上面计算结果，你能得出什么结论？

2、万有引力定律

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

3、引力常量

引导学生阅读教材，思考问题： （1）、测定引力常量有何意义？

（2）、引力常量是由哪位物理学家测出的，它的数值是多大？

做一做：下面我们粗略的来计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力。

【典例】

两个物体的质量分别是m1和m2，当它们相距为r 时，它们之间的引力是F=__________。

(1)若把m1改为2m1，其他条件不变，则引力为______F。 (2)若把m1改为2m1，m2改为3m2，r不变，则引力为。 (3)若把r改为2r，其他条件不变，则引力为_____ F。

(4)若把ml改为3m1，m2改为m2/2，r改为r/2，则引力为_________F。

【课堂检测】

1.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法不可采用的是（ ） A.使两物体的质量各减小一半，距离不变

B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4 2.关于万有引力定律的正确说法是（ ）

A.天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比

B.任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比

C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比

D.万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用 3．关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是 ( )

A．只适用于天体，不适用于地面物体

B．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体 C．只适用于质点，不适用于实际物体 D．适用于自然界中任意两个物体之间

4．如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力

B.行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力 C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等

D.行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力 5、（双项）在万有引力定律的公式F

Gm1m2

r

2

中，r是 ( ) A．对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径

B．对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度 C．对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离 D．对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度

6．(2010·天津高考)探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比( )

A．轨道半径变小 B．向心加速度变小 C．线速度变小

D．角速度变小

6、火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的1/9；那么地球表面50 kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的________倍.

7．已知地球的质量为5.89×1024 kg，太阳的质量为2.0×1030 kg，地球绕太阳公转的轨道半径为1.5×1011 m(取G＝6.67×10－11 N·m2/kg2)．求：

(1)太阳对地球的引力大小； (2)地球绕太阳运转的向心加速度．