(完整word)6.3 万有引力定律 导学案6.3 万有引力定律 导学案【教学目标】1了解万有引力定律发现的思路和过程，知道地球上的重物下落与天体运动的统一性2知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力，知道万有引力定律的适用范围3会用万有引力定律解决简单的引力计算问题，知道万有引力定律中r的物理意义,了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义4了解万有引力定律发现的意义,体会在科学规律发现过程中猜想与求证的重要性【教学重点】万有引力定律的推导过程，既是本节课的重点，又是学生理解的难点，所以要根据学生反映，调节讲解速度及方法。【教学难点】由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识，又无法进行演示实验,故应加强举例。【教学过程】知识点一：月地检验1假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力,同样遵从“平方反比的规律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径（苹果到地心的距离)的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力是地球上的1/602倍.根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度（月球公转的向心加速度)是它在地面附近下落时的加速度(自由落体加速度)的_。2在牛顿的时代，自由落体运动的加速度已经能够比较精确地测定，当时也能比较精确地测定月球与地球间的距离、月球公转的周期，从而能够算出月球运动的向心加速度.3测出月球到地球的距离为r= 3。8108m，月球的公转周期为T=27.3天，地球表面的重力加速度g=9。8 m/s2，则月球绕地球运动的向心加速度为 0。002694m/s2 。地球表面的重力加速度与月球绕地球运动的向心加速度的比值为 3637。7 4计算结果与我们的预期符合的很好。这表明，地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力真的遵从相同的规律。知识点二：万有引力定律1内容： 2公式: 式中的质量的单位用 ，距离的单位用 ，力的单位用 .G是比例系数，叫做引力常量,适用于任何两个物体。3注意事项:（1)公式F=Gm1m2/r2中的r表示的是两个物体的距离即两个物体中心间的距离。如果两个物体间的距离远远大于物体本身的大小，两个物体均可视为质点，这个距离就是这两个质点间的距离。如果物体是两个均匀球体, r就是两球心间的距离如果物体是规则形状的均匀物体，则应把r理解为它们的几何中心的距离因此两个物体的距离不能无限接近于零例如：如果两个物体之间的距离r=0时，由公式F=Gm1m2/r2可判断它们之间的引力就会无穷大，这种说法对吗?(2）万有引力是因为物体有质量而产生的引力。从万有引力定律可以看出,物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定，所以质量是万有引力的产生原因。从这一产生原因可以看出：万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力，也不同于我们以后要学习的分子间的引力。（3）万有引力的相互性:两个物体间的万有引力是相互的，遵循牛顿的第三定律。（4）万有引力的普遍性：万有引力不但存在于行星和太阳之间，也存在于宇宙中的任何天体之间，还存在于天体与物体之间。但地球上的物体,由于物体间的万有引力非常微小，所以人们很难感受或观察到，往往忽略物体间的万有引力。知识点三：引力常量1G是比例系数，叫做 。牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，但却无法算出两个天体之间的万有引力的大小，因为他不知道引力常量G的值.2英国物理学家 在实验室中通过对几个铅球之间万有引力的测量，比较准确的得出了G的数值。3通常取G= 其意义是：4测定G值的意义：(1）证明了万有引力的正确性;（2）使万有引力定律有了真正的实用价值.【课堂检测】1对于质量为m1、m2的两个物体间的万有引力的公式，下列说法正确的是 （ ）A公式中的G是恒量，是实验测定的，是有单位的常量B当r趋于零时，万有引力趋于无穷大Cm1与m2间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力Dm1与m2间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力2火星半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的1/9。那么地球表面质量为50 kg的人受到地球的吸引力约为火星表面同质量物体受到火星引力的多少倍?3月-地检验的结果说明（ ）A地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质力B地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种类型的力C地面物体所受地球的引力只与物体质量有关,与地球质量无关D月球所受地球的引力除与月球质量有关外,还与地球质量有关4两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,若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（ ）A2F B4F C8F D16F5已知地球半径为R，将一物体从地面移到离地面高h处时,物体所受万有引力减少到原来的一半，则h为( )AR B2R C R D（-1)R6两个质量均为M的星体其连线的垂直平分线为AB，O为两星体连线的中点,如图所示，另一质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的两星体万有引力的合力大小变化情况是（ )A一直增大 B先减小，后增大C一直减小 D先增大，后减小7如图所示,一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖去半径为r的一部分球体，且r=R/2，则原球体剩余部分对质点P的万有引力变为()AF/2 BF/8 C7F/8 DF/4【巩固提高】1下面关于万有引力的说法中正确的是（)A万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用B重力和引力是两种不同性质的力C当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间万有引力将增大D当两个物体间距为零时，万有引力也为零2关于万有引力定律和引力常量的发现,下列说法正确的是（ ）A万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由伽利略测定的B万有引力定律是由开普勒发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的C万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的D万有引力定律是由牛顿发现的,而引力常量是由卡文迪许测定的3关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动规律B开普勒在天文观测数据的基础上总结出了行星运动规律C牛顿总结出了行星运动规律,发现了万有引力定律D牛顿发现了万有引力定律,并测出了万有引力常量4关于万有引力定律及引力常量，下列说法中正确的是（) A万有引力定律揭示了自然界物体间普遍存在的一种基本相互作用引力作用的规律 B卡文迪许测得了引力常量,从而证明了万有引力定律的正确性 C伽利略用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性D两个质量为1kg的质点相距1m时的万有引力大小为6.67N5如果已知地球的质量m=5。981024kg,太阳的质量M=1.971030kg，地球到太阳的距R=1。491011m，那么太阳对地球的引力有多大?已知拉断横截面S=1cm2的钢棒需F=6.68104N,那么太阳吸引地球的力可以拉断横截面积多大的钢棒?6地球的半径为6.37106m,地球质量为5.981024kg,地球表面上质量为1.0kg的物体受到的地球的万有引力是_N。若g=9。8m/s2，物体受到的重力为_N,比较它们的差别_。7两位同学质量都是50kg，相距1m，他们之间的万有引力是多少？8两艘轮船，质量都是1.0104t，相距1km，它们之间的万有引力是多大？这个力是轮船所受重力的多少倍.9一个质量均匀分布的球体,半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴,其表面与球面相切，如图所示。已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d=6r处有一个质量为m2的质点，求剩余部分对m2的万有引力?102012年12月，经国际小行星命名委员会批准,紫金山天文台发现的一颗绕太阳运行的小行星被命名为“南大仙林星.如图所示,轨道上a、b、c、d四个位置中,该行星受太阳引力最大的是（ ）Aa Bb Cc Dd11如图所示，两个质量均为M的球分别位于半圆环和3/4圆环的圆心，半圆环和3/4圆环分别是由相同的圆环截去一半和1/4所得，环的粗细忽略不计，若甲图中环对球的万有引力为F，则乙图中环对球的万有引力大小为( )A3F/2 BF/2F CF/2 DF/212如图所示，操场两边放着半径分别为r1、r2， 质量分别为m1、m2的篮球和足球，二者的间距为r。则两球间的万有引力大小为（ )AGm1m2/r2 BGm1m2/r12 CGm1m2/（r1+r2)2 DGm1m2/（r1+r+r2)213万有引力常量适应于任何两个物体，引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的最早证据引力常量G不仅有大小，还有单位下面哪个选项是用国际单位制中的基本单位来表示引力常量G的单位的(）ANm2/kg2 BNm/kg2 Cm3/(kgs2) Dm3kg2/s214有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点。现从M中挖去半径为R/2的球体，如图所示，则剩余部分对m的万有引力F为( ）A7GMm/36R2 B7GMm/8R2 CGMm/18R2 D7GMm/32R2参考答案:【课堂检测】1AC 22.25倍 3AD 4D 5D 6D 7C【巩固提高】1A 2D 3B 4AB 53。51022N69.826N,9.8N，物体受到的万有引力近似等于物体重力的大小71.6710-7N 86。67103N,6。67108倍 9F=41Gmm2/225r210A 11B 12D 13A 14A