遼寧省沈陽市二十一中高中物理 萬有引力定律導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修

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1、 遼寧省沈陽市二十一中高中物理 萬有引力定律導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2 【使用說明】1、認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容，按層次完成自學(xué)部分； （☆☆為跳高題、☆為跑步題、無☆為走路題） 2、通過自學(xué)初步完成探究部分，標(biāo)好疑點(diǎn)，以備展示、討論。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、 了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的思路和過程。 2、 知道萬有引力存在于所有物體之間，知道萬有引力定律的適用范圍。 3、 會(huì)用萬有引力定律解決簡(jiǎn)單的引力計(jì)算問題。 4、 了解萬有引力定律發(fā)現(xiàn)的意義，體會(huì)科學(xué)規(guī)律發(fā)現(xiàn)中猜想與求證的重要性。 【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材第六章第三節(jié)《萬有引力定律》內(nèi)容，完成自主學(xué)習(xí)部分。 導(dǎo)入：太陽與行星之間的力使得行星

2、不能飛離太陽，那么是什么力使得地面的物體（例如蘋果）不能離開地球，總要落回地面呢？也就是說，地球?qū)Ρ砻婕案浇矬w的力與太陽、地球和眾多行星之間的引力是同一種力嗎？ 一、月—地檢驗(yàn) 假定維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使得蘋果下落的力是同一種力，同樣遵從“平方反比”的規(guī)律，那么，月球軌道半徑r約為地球半徑R地（蘋果到地心的距離）的60倍（表達(dá)式r = R地），所以月球軌道上一個(gè)物體受到的引力F′比它在地面附近受到的引力F要小，前者只有后者的 ，（表達(dá)式F′= F）。根據(jù)牛頓第二定律，物體在月球軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a（月球公轉(zhuǎn)向心加速度）也應(yīng)該是它在地球表面下落時(shí)加速度g（重力

3、加速度）的 倍。牛頓時(shí)代重力加速度g已經(jīng)能夠比較精確的測(cè)定，當(dāng)時(shí)也能夠比較精確測(cè)得月球與地球距離r，月球公轉(zhuǎn)周期T，從而能夠算出月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度a= 。計(jì)算結(jié)果表明的確有 ，這說明： 。 二、萬有引力定律 思考：是否任意兩個(gè)物體之間都有這樣的力呢？我們大膽的把以上結(jié)論推廣到宇宙中一切物體之間。 1、 內(nèi)容： 2、 公式： 3、 引力常量 ①G= ②測(cè)定：英國(guó)物理學(xué)家

4、 在實(shí)驗(yàn)室比較精確的測(cè)出。 4、 萬有引力定律的適用條件 （1）萬有引力定律適用于任意兩個(gè)物體引力大小的計(jì)算。 （2）以下情況可以直接使用公式 。 ①求兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬有引力：當(dāng)兩個(gè)物體間距離 物體本身尺度時(shí)，物體可以看做 ，r表示兩質(zhì)點(diǎn)間距離。 ②求兩個(gè)均勻球體間的萬有引力，r表示球心距。 1 / 3 【自主探究】無☆全體都做、☆B級(jí)可做、☆☆A(yù)級(jí)可做。有簡(jiǎn)單步驟，問題部分作出標(biāo)記。 1、 大麥哲倫云和小麥哲倫云是銀河系外離地球最近的星系。大麥哲倫質(zhì)量是太陽質(zhì)量的1010倍即2.01040kg，小麥哲倫云的質(zhì)量為

5、太陽質(zhì)量的109倍，兩者相距5104光年，求它們之間的引力。（1光年大約為 95000億公里） 2、 一個(gè)質(zhì)子由兩個(gè)u夸克和一個(gè)d夸克組成。一個(gè)夸克質(zhì)量是7.110-30kg，求兩個(gè)夸克相距1.010-16m時(shí)的萬有引力。 【合作探究】小組探究，統(tǒng)一答案，進(jìn)行分組展示?！顬閷W(xué)科負(fù)責(zé)人展示。 1、由公式可知，當(dāng)兩物體距離趨向于0時(shí),兩物體之間的引力趨于無窮大。這種觀點(diǎn)對(duì)嗎？ 2、兩個(gè)質(zhì)量均勻的球體，相距r，它們之間的萬有引力為10-8N，若它們的質(zhì)量、距離都增加為原來的2倍，則它們間的萬有引力為（ ） A、410-8 N B、10

6、-8 N C、0.2510-8 N D、10-4 N 3、要使兩物體間的萬有引力減小到原來的1/4，下列辦法可采用的是（ ） A、使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變 B、使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的1/4，距離不變 C、使兩物體間的距離增為原來的2倍，質(zhì)量不變 D、使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來的1/4 4、地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，若地球吸引月球的力的大小為F，則月球吸引地球的力的大小為（ ） A、 F/81 B、 F C、 9F D、 81F ☆5、地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量

7、的81倍，一個(gè)飛行器在地球與月球之間，當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r(shí)，這個(gè)飛行器距地心的距離與距月心的距離之比為 多少？ 【課堂檢測(cè)】此部分不可提前完成，不可討論完成。 1、對(duì)于萬有引力的表達(dá)式，下列說法正確的是（ ） A．公式中G為引力常量，它是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，而不是人為規(guī)定的 B．當(dāng)r趨近于零時(shí)，萬有引力趨近于無窮大 C．M與m受到的引力總是大小相等的，與M、m是否相等無關(guān) D．M與m受到的引力總是大小相等、方向相反的，是一對(duì)平衡力 2、如圖，兩球的半徑分別為r1和r2，且遠(yuǎn)小于r，而球質(zhì)量分布均勻，大小分別是m1和m2，則兩球間的萬有引力大小為（ ） A、G B、G C、G D、G 【課后小結(jié)】 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！