《山東省郯城第三中學(xué)高中物理 《63 萬(wàn)有引力定律》習(xí)題課 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《山東省郯城第三中學(xué)高中物理 《63 萬(wàn)有引力定律》習(xí)題課 新人教版必修2（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 山東省郯城第三中學(xué)高一物理必修二《6.3 萬(wàn)有引力定律》習(xí)題課 ★教學(xué)目標(biāo)體會(huì)物理研究中猜想與驗(yàn)證的魅力，能夠踏著牛頓的足跡了解月地檢驗(yàn)。 a) 進(jìn)一步大膽地推導(dǎo)得出萬(wàn)有引力定律。 b) 了解引力常量的測(cè)量及意義。 ★教學(xué)重點(diǎn) 1. 萬(wàn)有引力推導(dǎo)的過(guò)程。 2. 萬(wàn)有引力公式的體會(huì)及應(yīng)用。 3. 引力常量的有關(guān)知識(shí)。 ★教學(xué)難點(diǎn) (一) 萬(wàn)有引力推導(dǎo)的過(guò)程。 (二) 萬(wàn)有引力公式的體會(huì)及應(yīng)用。 例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(wú)窮大。這種觀點(diǎn)對(duì)嗎？ 例2、離地面某一高度h處的重力加速度是地球表面重力加速度的二分之一，則高度h是地球半

2、徑的 倍。 例3、設(shè)地球的質(zhì)量為，地球半徑為，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑為，試證在地球引力的作用下： （1）地面上物體的重力加速度； （2）月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的加速度。 例4、證明太陽(yáng)系中各行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的平方，與公轉(zhuǎn)軌道半徑的三次方的比值是與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)的恒量。 證明：設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，某行星質(zhì)量為m，行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期為T，半徑為R。軌道近似看作圓，萬(wàn)有引力提供行星公轉(zhuǎn)的向心力 而， ∴ 例5、地球半徑為,地面附近的重力加速度為,試求在地面高度為處的重力加速度。 【解析】：在地球表面附近，重力近似等于萬(wàn)有引力，即，∴ 當(dāng)距地面處時(shí)，萬(wàn)有引力提

3、供向心力，，∴∴ 四、引力常量 師：牛頓得出了萬(wàn)有引力定律，但他卻無(wú)法用這個(gè)公式來(lái)計(jì)算天體間的引力，因?yàn)樗恢酪ΤＡ縂的值。直到一百多年后英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確地測(cè)出了G值。 師：有哪位同學(xué)能告訴我引力常量G的單位。  生：根據(jù)公式可推出公式單位為。 【單位】： 卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn) （1）儀器：卡文迪許扭秤 （2）原理：如圖 固定兩個(gè)小球的T形架，可以使，之 間微小的萬(wàn)有引力產(chǎn)生較大的力矩，使石英絲產(chǎn)生一定角度的偏轉(zhuǎn),這是一次放大。 讓光線射到平面鏡M上，在M偏轉(zhuǎn)角后，反射光線偏轉(zhuǎn)2角。反射光

4、點(diǎn)在刻度尺上移動(dòng)的弧長(zhǎng)，增大，可增大，又一次“放大”效應(yīng)。 測(cè)出，根據(jù)石英絲扭轉(zhuǎn)力矩跟扭轉(zhuǎn)角度的 關(guān)系算出這時(shí)的扭轉(zhuǎn)力矩，進(jìn)而求得萬(wàn)有引力F。 觀看動(dòng)畫：扭秤；卡文迪許實(shí)驗(yàn)；桌面微小形變 【牢記】：通常取G=6.67*10-11N*m2/kg2 卡文迪許測(cè)出G值的意義： 1. 證明了萬(wàn)有引力的存在。 2. 使得萬(wàn)有引力定律有了實(shí)用價(jià)值。 例6、要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的1/4，下列辦法不可采用的是（D ） 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(lái)的1/4，距離不變 C.使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變 D.使兩物體間的距離

5、和質(zhì)量都減為原來(lái)的1/4 例7、半徑為R,質(zhì)量為M的均勻球體,在其內(nèi)部挖去一個(gè)半徑為R/2的小球,在距離大球圓心為L(zhǎng)處有一個(gè)質(zhì)量為為m的小球,求此兩個(gè)球體之間的萬(wàn)有引力. 【解析】：化不規(guī)則為規(guī)則——先補(bǔ)后割（或先割后補(bǔ)）,等效處理 在沒(méi)有挖去前，大球?qū)的萬(wàn)有引力為，該力等效于挖去的直徑為R的小球?qū)的力和剩余不規(guī)則部分對(duì)m的力這兩個(gè)力的合力。則設(shè)不規(guī)則部分對(duì)m的引力為，有 【問(wèn)題】：為什么我們感覺(jué)不到旁邊同學(xué)的引力呢？ 【解析】：下面我們粗略地來(lái)計(jì)算一下兩個(gè)質(zhì)量為50kg，相距0.5m的人之間的引力F=GMm/R2=6.6710-7N 【答案】:那么太陽(yáng)與地球之間的萬(wàn)有引力又是多大？ 【解析】：已知：太陽(yáng)的質(zhì)量為M=2.01030kg，地球質(zhì)量為m=5.91024kg，日地之間的距離為R=1.51011m F=GMm/R2=3.51023N 五、萬(wàn)有引力與重力： 一、理論： ：在赤道，向心力最大，重力最?。辉趦蓸O，無(wú)向心力，重力最大；緯度越高，重力越大，g越大。 二、計(jì)算中： 因?yàn)槲矬w自轉(zhuǎn)向心加速度很小，與重力加速度相比可以忽略，即使是在赤道，向心加速度也只有0.034m/s2，而重力加速度為9.8m/s2。，離地越高，g越小。 【牢記】：實(shí)際計(jì)算中忽略地球自轉(zhuǎn)影響，近似認(rèn)為物體受到的重力就是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力。 5