2020-2021学年高中物理-第六章-万有引力与航天-3-万有引力定律(2)教案-新人教版必修2.doc

2020-2021学年高中物理 第六章 万有引力与航天 3 万有引力定律（2）教案 新人教版必修2

2020-2021学年高中物理 第六章 万有引力与航天 3 万有引力定律（2）教案 新人教版必修2

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万有引力定律
一．万有引力定律
1.自然界中任何两个物体都能相互_____，引力的方向在它们的_______，引力的大小与__________________成正比、与______________________成反比。
2.表达式为 ________________。
3.引力常量G适用于任何两个物体,由英国物理学家_____________测得。
例1.(1)引力常量的单位怎么推导？

(2)既然自然界中任何两个物体间都有万有引力，那么在日常生活中，我们各自之间或人与物体之间，为什么都对这种作用没有任何感觉呢？
粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力？

例2.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法可采用的是( 　)
A.使两物体的质量各减小一半,距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变
C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变
D.距离和两个物体的质量都减为原来的1/4
例3.如图所示，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m1、m2，半径大小分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为( )
A. B.
C. D.
例4.假设将质量为m的质点设法放在地心，根据公式可知，由于r=0，所以地球和此质点之间的万有引力F→∞,试分析此结论是否正确。

例5.如图.在一个半径为R、质量为M的均质球体中，紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后，对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质量为m的质点的作用力为多大？
R
m
d

二．重力与万有引力的关系
例6.(1)给出下列参考数据，分别求地球对物体的万有引力以及重力。
物体的质量1kg，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，地球的质量M=5.98×1024kg，地球的半径R=6.37×106m，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2

(2)根据以下数据计算赤道上质量为1kg的物体随地球自转所需的向心力
地球的自转周期T=24h=8.64×104s，地球(赤道)半径R=6.37×106m
若物体在北京，则所需的向心力怎样？

各地的g (m/s2)
北极 g=9.832
莫斯科g=9.816
纽约g=9.803
北京g=9.801
东京g=9.798
上海g=9.794
武汉g=9.794
广州g=9.788

A
B

【课后巩固】
1.关于万有引力的说法，正确的是( )
A.万有引力只是宇宙中各天体之间的作用力
B.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力
C.地球上的物体以及地球附近的物体除受到地球对它们的万有引力外还受到重力作用
D.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力
2.关于万有引力定律和引力常量的发现，下面说法中正确的是( )
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. 2012年2月25日，我国成功发射了第11颗北斗导航卫星，标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实的一步。若卫星质量为m、离地球表面的高度为h，地球质量为M、半径为R，G为引力常量，则地球对卫星万有引力的大小为( )
A.　　　B.　　　C.　　　D.
4.一名宇航员来到一个星球上,如果星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受到的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的(　 　)。
A.0.25倍 B.0.5倍 C. 2倍 D. 4倍
5.下列说法中正确的是( )
A.两质点间万有引力为F,当它们之间的距离变为2倍时,它们之间的万有引力是
B.树上的苹果掉到地上,说明地球吸引苹果的力大于苹果吸引地球的力
C.由万有引力公式可知,当其他条件不变而r趋近于0时,F趋于无穷大
D.以上说法均不正确
6．设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上。假定经过长时间开采后,地球仍可看做是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前相比( )
A.地球与月球间的万有引力将变大
B.地球与月球间的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变长
D.月球绕地球运动的周期将变短
7.假如地球自转角速度增大，关于物体所受的重力，下列说法正确的是( )
A.放在赤道地面上的物体的万有引力不变
B.放在两极地面上的物体的重力不变
C.放在赤道地面上的物体的重力减小
D.放在两极地面上的物体的重力增加
8.对于万有引力公式F=G,下列说法中正确的是(　 　)。
A.对于相距很远,可看成质点的两物体,公式中的r为两质点间的距离
B.对于质量分布均匀的球体,公式中的r为两球心间的距离
C.公式中的万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,它在数值上等于质量均为1 kg的两质点相距1 m时的相互作用力
D.对于任意的两物体间的万有引力,r表示两物体重心之间的距离
9. 对于质量为m1、m2的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是( )
A．公式中的G是恒量，是实验测定的，而不是人为规定的
B．当r趋于零时，万有引力趋于无穷大
C．m1与m2受到的引力大小相等、方向相反，是一对作用力和反作用力
D．m1与m2受到的引力大小相等、方向相反，是一对平衡力
10.2013年6月16日,中国“长征二号F”遥九运载火箭起飞,托举着“神舟九号”飞船飞向太空。当火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半时,火箭离地面的高度与地球半径之比为(　　 )
A.(+1)∶1 B.(-1)∶1
C.∶1 D.1∶
11.地球半径为R，当物体离开地面的高度为多少时它所受的重力是它在地面上时的1/4？

R
m
R
12. 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：F2.