1、四川省雷波县民族中学高中物理 6.3 万有引力定律教案 新人教版 必修 2 学习目标 课标要求 、了解“月地检验”的理论推导过程； 、理解万有引力定律； 重点难点 重点：月地检验的推导过程 难点：任何两个物体之间都存在万有引力 巩固基础 1对于万有引力定律的数学表达式 ，下列说法正确的是( )21rmGF 公式中 G为引力常数，是 人为规定的 r趋近于零时，万有引力趋于无穷大 m1、 m2之间的万有引力总是大小相等，与 m1、 m2的质量是否相等无关 m1、 m2之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力 2.若宇航员到达一个行星上，该行星的半径是地球半径的一半，质量也是地球质量的一半
2、， 他在行星上所受的引力是在地球上所受引力的（ ） A B C 1 倍 D2 倍4倍 2倍 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，不适用于其它形状的物体 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.关于引力常量，下列说法中正确的是（ ） A它在数值上等于两个质量各为 1kg的质点相距 1m时相互作用力的大小 B它适合于任何两个物体 C它的数值首次由牛顿测出 D它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计 5在地球赤道上，质量 1 kg的物体随地球自转需要 的向心力最接近的数值为（ ） A10
3、3N B10N C10 -2N D10 -4 N 6在地球赤道上，质量 1 kg的物体同地球（地球的 质量是 5.981024kg，半径是 6.4106m，万有引力常量 G=6.6710-11 Nm2/kg2）间的万有引力最接近的数值为（ ） A10 3N B10N C10 -2N D10 -4 N 提升能力 7.月球绕地球公转的轨道接近于圆形，它的轨道半径是 3.84108m，公转周期是 2.36106s，质量是 7.351022kg，求月球公转的向心力大小 8已知月球的质量是 7.351022kg，地球的质量是 5.981024kg，地球月亮间的距离 是 3.84108m，利用万有引力定律
4、求出地球月亮间的万有引力 。把得出的结果与上题相比 较，能说明什么问题？ 9.体验牛顿“月地检验”的理论推导过程如下： M表示地球的质量，R 表示地球的半径，r 表示月球到地球的距离。万有引力常量 G=6.6710-11 Nm2/kg2, （1）假定维持月球绕地球运动的 力和对地面物体的引力都遵从“平方反比”的规律，即 满足太阳与行星之间的引力公式 ,在 地球引力作用下，根据牛顿运动定律，试2rGMmF 证明： 月球的加速度为： 21a 地面上物体的重力加速度为： 2RGMg (2)当时的天文观测表明，r =60R，利用求 的比值ga1 （3）已知 r = 3.8108m，月球绕地球运行的周期
5、 T= 27.3天，重力加速度 g = 9.8m/s2，设月球绕地球运行的向心加速度 a2，运用圆周运动知识，求 a2 （4）比较题中求出的 与 是否相等。如果相等，ga12 感悟经典 如图所示，在距一质量为 m0、半径为 R、密度均匀 的大球体 R处有一质量为 m的质点，此时大球对质点的 万有引力为 F1，当从大球体中挖去一半径为 R/2的小 球体后，剩下的部分对质点 m的万有引力为 F2，求 F1：F 2. 【解析】 根据万有引力定律，大球体对质点 m的万有引力为 2 0)(1RGm 根据密度公式 =m/V，被挖去的小球体质量 08 被挖去的小球体对质点 m的万有引力为 = 1F20)3(
6、RmG 大球体剩余部分对质点 m的万有引力 F2为 1 由 得 则 7 921F 拓展：自然界中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力定律中两个物体的距离， 对于相距很远、可以看作质点的物体，就是指两个质点的距离；对于均匀的球体，指的是 两个球心的距离 m0 第三节 万有引力定律 答案：1. C 2.D 3.D 4.AB 5.C 6. B 7 2.01020N 8 2.010 20N 万有引力提供向心力 9.解答：（1） 设地球和月球的质量分别为 M、m，两球心之间的距离为 r，月球的 加速度大小为 a1, 假设地球和月球之间的引力也满足 2rGF 由牛顿第二定律得： 1ma 由 得： 21rM 地面物体的质量为 m0，假设地球和该物体之间的引力满足 200RGMmF 不考虑地球的自转，引力和重力大小相等 所以， gF0 由 得： 2RGM (2) 3601)(21rga （3）由匀速圆周运动的知识得到：月球绕地球运行的向心加速度 ；rTa2)(360142gTra （4 ）比较上述结果得到： ga21 表明地球对月球的引力和对地面物体的引力的确都遵守平方反比定律，因而是同一种性质 的力。
