高一物理 第六章第3节《万有引力定律》教材分析与导入设计精品课件 新人教版必修2.ppt

行星的运动行星的运动苹果落地苹果落地月亮绕地球运行月亮绕地球运行 苹果落地、高处物体落苹果落地、高处物体落地、月亮绕地旋转地、月亮绕地旋转……这些这些现象引起了牛顿的沉思现象引起了牛顿的沉思 如果你是牛顿，你会提如果你是牛顿，你会提出哪些物理问题？怎样解释出哪些物理问题？怎样解释？？一、万有引力定律的发现一、万有引力定律的发现牛顿的思考：牛顿的思考：（（1）地球表面的重力是否能延伸到月亮轨道）地球表面的重力是否能延伸到月亮轨道？？（（2）将物体水平抛出，速度越大，抛射越远，）将物体水平抛出，速度越大，抛射越远，当速度大到一定值，物体会落向哪里？当速度大到一定值，物体会落向哪里？牛顿的猜想：牛顿的猜想： 苹果与月亮受到的引力苹果与月亮受到的引力可能是同一种力可能是同一种力! 这种力可能都遵从与距这种力可能都遵从与距离平方成反比的关系离平方成反比的关系【【讨论讨论】】根据下列是当时可以测量的数据，如何根据下列是当时可以测量的数据，如何证明月亮受力满足证明月亮受力满足“平方反比平方反比”的关系？的关系？ 地表重力加速度：地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径：地球半径： R = 6400×103m 月亮周期：月亮周期： T = 27.3天天≈2.36×106s 月亮轨道半径：月亮轨道半径： r ≈ 60R？？计算验证：计算验证：计算结果：计算结果：二、万有引力定律二、万有引力定律内容内容：： 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。

跟它们的距离的二次方成反比G为引力常量，为引力常量，r为两物体的中心距离为两物体的中心距离表达式：表达式：三、万有引力定律的验证三、万有引力定律的验证1、哈雷彗星回归预测、哈雷彗星回归预测哈雷彗星哈雷彗星1682 年年8 月出现月出现 1758 年年12 月月25 日晚回归日晚回归哈雷哈雷2、引力常量的测量、引力常量的测量——扭秤实验扭秤实验【【思考思考】】对于一个十分微小的物理量该采用对于一个十分微小的物理量该采用什么方法测量？什么方法测量？（（1）实验原理：）实验原理： 科学方法科学方法——放大法放大法卡文迪许卡文迪许卡文迪许实验室卡文迪许实验室引力引力扭转扭转力矩力矩金属丝金属丝扭转扭转 平面镜平面镜 转动角度转动角度金属丝金属丝 扭扭转角度转角度反射光反射光转动转动光点光点移动移动引力引力力矩力矩放放大大放放大大放大放大扭称原理流程图：扭称原理流程图：（（2）实验观察）实验观察……（（3）实验数据）实验数据 G值为值为6.67×10-11 Nm2/kg2 G值的物理含义：值的物理含义： 两个质量为两个质量为1kg的物体相距的物体相距1m时，它们之时，它们之间万有引力为间万有引力为6.67×10-11 N【【生活实例生活实例】】 两个质量为两个质量为50kg的同学相距的同学相距0.5m时相互吸时相互吸引力多大？引力多大？（（4）卡文迪许扭称实验的意义）卡文迪许扭称实验的意义①①证明了万有引力的存在，使万有引力定律证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代；进入了真正实用的时代；②②开创了微小量测量的先河，使科学放大思开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广；想得到推广；③③卡文迪许被称为卡文迪许被称为““第一个称量地球质量的第一个称量地球质量的人人””！！四、学习思考四、学习思考【【讨论讨论】】（（1 1）纵观万有引力定律的发现历程，你觉）纵观万有引力定律的发现历程，你觉得科学发现的一般过程是什么？你能概括得科学发现的一般过程是什么？你能概括一下吗？一下吗？ （（2 2）从卡文迪许扭称实验中你受到了哪些）从卡文迪许扭称实验中你受到了哪些启发？请说说你的感受。

启发？请说说你的感受牛顿的赠言：牛顿的赠言： 我不知道世人对我的看法怎样，但是在我看来，我不过是一个在海滨玩耍的孩子，为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴；但那浩瀚的真理之海洋，却还在我的面前未曾发现呢？ 1. 1.关于万有引力，下列说法中正确得是：关于万有引力，下列说法中正确得是：关于万有引力，下列说法中正确得是：关于万有引力，下列说法中正确得是：( )( )A. A. 万有引力只有在天体之间才体现出来万有引力只有在天体之间才体现出来万有引力只有在天体之间才体现出来万有引力只有在天体之间才体现出来B.B.一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引一个苹果由于其质量很小，它受到地球的万有引力几乎可以忽略力几乎可以忽略力几乎可以忽略力几乎可以忽略C. C. 地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的地球对人造卫星的万有引力远大于卫星对地球的万有力万有力万有力万有力D.D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于地球表面附近于地球表面附近于地球表面附近于地球表面附近课堂练习D2. 要使两物体间的万有引力减小到原来的要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法，下列办法可采用的是（可采用的是（ ）） A. 使两个物体质量各减小一半，距离不变使两个物体质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变，距离不变 C. 使两物体的距离增为原来的使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变倍，质量不变 D. 距离和两物体质量都减小为原来的距离和两物体质量都减小为原来的1/4课堂练习ABC3. 3. 操场两边放着半径为操场两边放着半径为操场两边放着半径为操场两边放着半径为r r1 1、、、、r r2 2，质量分别为，质量分别为，质量分别为，质量分别为mm1 1、、、、mm2 2的篮球和足球，两者的直线间距为的篮球和足球，两者的直线间距为的篮球和足球，两者的直线间距为的篮球和足球，两者的直线间距为r r，这两球间的万，这两球间的万，这两球间的万，这两球间的万有引力大小为（有引力大小为（有引力大小为（有引力大小为（ ）））） A. B. A. B. C. D. C. D.无法判断无法判断无法判断无法判断课堂练习Cr4. 4. 地球的半径为地球的半径为地球的半径为地球的半径为R R，地球表面处物体所受的重力为，地球表面处物体所受的重力为，地球表面处物体所受的重力为，地球表面处物体所受的重力为mgmg，近似等于物体所受的万有引力。

关于物体在下，近似等于物体所受的万有引力关于物体在下，近似等于物体所受的万有引力关于物体在下，近似等于物体所受的万有引力关于物体在下列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（列位置所受万有引力大小的说法中，正确的是（ ）））） A.A.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 R R 处为处为处为处为4mg 4mg B. B.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 R R 处为处为处为处为 C.C.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 2R 2R 处为处为处为处为 D.D.离地面高度离地面高度离地面高度离地面高度 处为处为处为处为4mg4mg 课堂练习C 作作 业业课堂作业：课后课堂作业：课后2 2、、3 3同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全。