粤教版 (2019)必修 第二册第二节 认识万有引力定律课文内容ppt课件

这是一份粤教版 (2019)必修 第二册第二节 认识万有引力定律课文内容ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了匀速圆周，二次方，引力常量，N·m2kg2，卡文迪许，答案D等内容，欢迎下载使用。
一、行星绕日运动的探索　万有引力定律的发现 1．填一填(1)行星绕太阳运动的原因猜想：太阳对行星的 。(2)模型建立：行星以太阳为圆心做 运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力。
2．判一判(1)行星与太阳间的引力大小相等，方向相反。 ( )(2)太阳对行星的引力与行星的质量成正比。 ( )(3)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律。( )(4)由于太阳质量大于行星质量，故太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力。 ( )
3．想一想如图，行星绕太阳的运动近似为匀速圆周运动。思考以下问题：(1)太阳对行星的万有引力的效果是什么？提示：提供行星做匀速圆周运动的向心力。(2)太阳的质量远远大于行星的质量，太阳对行星的引力F和行星对太阳的引力F′是否相等？提示：根据牛顿第三定律可知F＝F′。 
3．选一选现欲发射一颗火星探测卫星。在探测卫星离开地球的过程中，用R表示卫星到地心的距离，用F表示卫星受地球的引力。如图所示图像中正确的是(　　)
探究(一)　　对万有引力定律的理解[问题驱动]如图所示，图甲为两个靠近的人，图乙为行星围着太阳运行，他们都是有质量的。(1)任意两个物体之间都存在引力吗？提示：任意两个有质量的物体间都存在着引力。
(2)为什么通常两个人之间感受不到引力？而太阳对行星(或地球对月球、人造卫星)的引力可以使行星(或月球、人造卫星)围绕太阳(地球)运转？提示：由于引力常量G的数值很小，人的质量很小，故两个人之间的引力很小，一般感受不到；但天体质量很大，天体间的引力很大，对天体的运动起决定作用。
[重难释解]1．万有引力的四个特性
(1)适用条件：适用于计算两个质点间的万有引力。(2)引力常量G的理解：①数值：G＝6.67×10－11N·m2/kg2。②物理意义：引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力。③G的测定：由英国科学家卡文迪许在实验室里首先通过扭秤装置测出的。④测定G的意义：证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性。
(3)距离r的理解：r是两个质点间的距离。①对于两个质量均匀分布的球体，r应是两球心间的距离。②对于一个均匀球体与球外一个质点，r应是球体球心到质点的距离。③对于两个物体间的距离比物体本身大得多时，物体可以看成质点，r应是两个物体间的距离。
2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆。在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是(　　)
2．(2022·全国乙卷)2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们(　　)A．所受地球引力的大小近似为零B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小
3．从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受着陆平台的作用力大小之比为 (　　)A．9∶1　　 　 B．9∶2　　 　 C．36∶1　　 　D．72∶1
探究(二)　万有引力与重力的关系[问题驱动]某个人做环球旅行，假如可能到达地球的任何地点，如果地球看成标准的球体，那么该人分别位于赤道上某点、北半球的某点、南半球的某点、北极点、南极点等不同地点。(1)该人在各地点所受的万有引力有什么关系？提示： 在各地点所受的万有引力大小相等，方向沿对应的地球半径指向地心。
(2)该人在各地点所受的重力与万有引力有什么关系？提示：由于地球自转的影响：①赤道上某点：G＝F万－F向，方向指向地心；②北极点、南极点：G＝F万，方向指向地心；③南半球、北半球的某点：G为F万的一个分力，方向不指向地心。
假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的密度为 (　　)
[素养训练]1．将物体由赤道向两极移动，则 (　　)A．它的重力减小 B．它随地球转动的向心力增大C．它随地球转动的向心力减小 D．向心力方向、重力的方向都指向地心解析：地球表面上所有物体所受地球的万有引力，按其作用效果分为重力和向心力，向心力使物体得以随地球一起绕地轴自转，所以说重力是地球对物体的万有引力的一个分力。万有引力、重力和向心力三个力遵循力的平行四边形定则，只有万有引力的方向指向地心，选项D错误。物体由赤道向两极移动时，万有引力大小不变，向心力减小，重力增大，当到达两极时，重力等于万有引力，选项A、B错误，C正确。答案：C　
2．设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为 (　　)
一、培养创新意识和创新思维 “填补法”计算物体间的万有引力对于质量分布均匀的不完整的球形物体间的万有引力，无法直接应用万有引力公式求得，解决该类问题常用“填补法”。所谓“填补法”，即对本来是非对称的物体，通过“填补”后构成对称物体，然后再利用对称物体所满足的物理规律进行求解的方法。常见的类型是把非对称物体(挖空部分为球体)补成球体，即先把挖去的部分“填补”上，使其成为半径为R的完整球体，再根据万有引力公式，分别计算出半径为R的球体和“填补”上的球体对物体的万有引力，最后两引力相减即可得到答案。
2．两个质量分布均匀、密度相同且大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F。现将其中一个小球中挖去半径为原球半径一半的球，并按如图所示的形式紧靠在一起，三个球心在一条直线上，试计算它们之间的万有引力大小。
二、注重学以致用和思维建模1．[选自鲁科版新教材“例题”]如图所示，木星是太阳系中最大的行星，与太阳的距离为7.8×108 km，木星和太阳的质量分别为1.9×1027 kg和2.0×1030 kg。试求木星与太阳之间的万有引力大小。
2．两个质量均为50 kg中学生距离1 m。(1)假设两个中学生可以看成质点，请计算其万有引力F的大小。(2)g＝10 N/kg，请计算其万有引力F与一位中学生的重力比值。(3)比较(2)结果你能得到什么启发？