2. 万有引力定律教案3

石家庄市栾城区第二中学高一物理导学案

高一物理必修2第六章

第3节

万有引力定律

学案类型：导学学案

使用时间

月

日

编制人：高一物理组

班级: 姓名: 【学习目标】

1，

了解月---地检验的理论推导过程

2，

理解万有引力定律并能够应用万有引力定律进行相关的运算

【探究学习】

问题1：大胆猜想，太阳与行星之间的作用力和地球对地面上的物体的引力、地球对月球的引力是同一种性质的力吗？

问题2：如果维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一性质的力，则它们是否都遵循“平方反比”的规律？

问题3：地球表面的重力加速度约为g=9.8m/s2,计算月球的加速度a是否满足

比值1：602?

【知识梳理】

一、月---地检验

1．

牛顿的猜想

地球与太阳之间的吸引力与地球对周围物体的引力可能是同一种力，遵循__________的规律

2.猜想的依据

⑴

⑵

3.检验的方法

根据已知的地球与月球之间的距离r，月球转动的周期T，由a=ω2r=__________, 可计算出月球的向心加速度，再依据月球轨道半径约为地球半径的60倍和地球表面的重力加速度g进行分析，看月球的加速度a是否满足______________ 4. 检验的结果

___________所受的地球引力、______________所受的地球引力、以及____________间的引力都遵循相同的规律.

二、万有引力定律

1.内容

自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向在它们的_________，引力的大小F与这两个物体质量m1m2的________成正比，与这两个物体间距离r的________成反比。

2.公式

FGm1m2r2，其中G为万有引力常量，G=_______________________ 3.适用条件

适用于相距很远，可以看作质点的物体之间的相互作用。质量分布均匀的球体可以认为质量集中于球心，也可以用此公式计算，其中r为两球心之间的距离。

4.重力与万有引力的关系

在地球(质量为M)表面上的物体所受的万有引力FGMmR2可以分解成物体所受的_________和随地球自转而做圆周运动的____________F，而Fmr2。

（1）当物体在赤道上时

F、mg、F三力同向，此时向心力F达到________________，重力加速度达到最小值gFFminGMR2R2m

（2）当物体在两极的极点时，向心力F0，此时重力等于________________，重力加速度达到_________，此最大值为gMmaxGR2。

（3）因地球自转角速度很小，GMmR2mR2，所以在一般情况下进行计算时认为mgGMmR2。

【限时训练】

1.下列说法正确的是(

)

A.行星绕太阳运行的椭圆轨道可以近似地看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力

B.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转

C.万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体

D.行星与卫星之间的引力、地面上的物体所受的重力和太阳对行星的引力，性质相同

2.对于万有引力定律的表达式FGm1m2，下列说法中正确的是(

) r2

A．只要m1和m2是球体，就可用上式求解万有引力

B．当r趋于零时，万有引力趋于无限大

C．两物体间的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关

D．两物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

3.一飞船在某行星表面附近沿圆形轨道绕该行星飞行，假设行星是质量分布均匀的球体.要确定该行星的密度，只需要测量(

)

A.飞船的轨道半径

B.飞船的运行速度

C.飞船的运行周期

D.行星的质量

4.地球和月球中心的距离大约是4×108m,估算地球的质量为___________, 5.两艘轮船，质量都是1.0×104

t，相距10 km，它们之间的引力是多大?这个力与轮船所受重力的比值是多少?