高一物理新人教版必修二学案-6.3-万有引力定律

人教版高一物理必修二 6.3万有引力定律（含解析）人教版高一物理必修二第六章第三节6.3万有引力定律（含解析）一、单选题1．有关物理学史，以下说法正确的是( )A．伽利略首创了将实验和逻辑推理相结合的物理学研究方法B．卡文迪许通过库仑扭秤实验总结出点电荷相互作用规律C．法拉第不仅发现电磁感应现象，而且还总结出了电磁感应定律D．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出行星运动的规律并发现了万有引力定律【答案】A【解析】伽利略首创了将实验和逻辑推理相结合的物理学研究方法，选项A正确；库伦通过库仑扭秤实验总结出点电荷相互作用规律，选项B错误；法拉第发现了电磁感应现象，但没有总结出了电磁感应定律，是韦伯和纽曼发现了电磁感应定律，故C错误；开普勒在天文观测数据的基础上，总结出行星运动的规律，牛顿发现了万有引力定律，选项D错误；故选A.2．2018年9月7日将发生海王星冲日现象，海王星冲日是指海王星、地球和太阳几乎排列成一线，地球位于太阳与海王星之间。

此时海王星被太阳照亮的一面完全朝向地球，所以明亮而易于观察。

地球和海王星绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，地球一年绕太阳一周，海王星约164.8年绕太阳一周。

则A．地球的公转轨道半径比海王星的公转轨道半径大B．地球的运行速度比海王星的运行速度小C．2019年不会出现海王星冲日现象D．2017年出现过海王星冲日现象【答案】D【解析】地球的公转周期比海王星的公转周期小，根据万有引力提供向心力1 / 122224Mm G m r r T π=，可得：2T =可知地球的公转轨道半径比海王星的公转轨道半径小，故A 错误；根据万有引力提供向心力，有22Mm v G m r r=，解得：v =可知海王星的运行速度比地球的小，故B 错误； T 地＝1年，则T 木＝164.8年，由(ω地－ω木)·t ＝2π，可得距下一次海王星冲日所需时间为： 2 1.01-t πωω=≈地火年，故C 错误、D 正确。

6.3 万有引力定律 学案（人教版必修2）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“____________”的规律，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________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______________加速度)是它在地面附近下落时的加 速度(____________加速度)的________．根据牛顿时代测出的月球公转周期和轨道半径， 检验的结果是____________________．2．自然界中任何两个物体都____________，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与 ________________________成正比、与__________________________成反比，用公式表 示即________________．其中G 叫____________，数值为________________，它是英国 物理学家______________在实验室利用扭秤实验测得的．3．万有引力定律适用于________的相互作用．近似地，用于两个物体间的距离远远大于 物体本身的大小时；特殊地，用于两个均匀球体，r 是________间的距离． 4．关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是( ) A ．不能看做质点的两物体间不存在相互作用的引力B ．只有能看做质点的两物体间的引力才能用F ＝Gm 1m 2r2计算C ．由F ＝Gm 1m 2r2知，两物体间距离r 减小时，它们之间的引力增大D ．万有引力常量的大小首先是由牛顿测出来的，且等于6.67×10－11 N ·m 2/kg 25．对于公式F ＝G m 1m 2r2理解正确的是( )A ．m 1与m 2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力B ．m 1与m 2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力C ．当r 趋近于零时，F 趋向无穷大D ．当r 趋近于零时，公式不适用6．要使两物体间的万有引力减小到原来的14，下列办法不可采用的是( )A ．使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14，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 ．使两物体间的距离和质量都减为原来的14【概念规律练】知识点一 万有引力定律的理解1．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，不适用于地面上的物体B ．只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体C ．只适用于质点，不适用于实际物体D ．适用于自然界中任何两个物体之间2．两个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( ) A .14F B ．4F C .116F D ．16F3．一名宇航员来到一个星球上，如果该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的万有引力大小是它在地球上所受万有 引力的( ) A ．0.25倍 B ．0.5倍 C ．2.0倍 D ．4.0倍 知识点二 用万有引力公式计算重力加速度4．设地球表面重力加速度为g 0，物体在距离地心4R(R 是地球的半径)处，由于地球的 作用而产生的加速度为g ，则g/g 0为( ) A ．1 B ．1/9 C ．1/4 D ．1/165．假设火星和地球都是球体，火星质量M 火和地球质量M 地之比为M 火M 地＝p ，火星半径R火和地球半径R 地之比R 火R 地＝q ，那么离火星表面R 火高处的重力加速度g 火h 和离地球表面 R 地高处的重力加速度g 地h 之比g 火hg 地h＝________.【方法技巧练】一、用割补法求解万有引力的技巧 6．有一质量为M 、图1半径为R 的密度均匀球体，在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点，现在从M中挖去一半径为R2的球体，如图1所示，求剩下部分对m 的万有引力F 为多大？二、万有引力定律与抛体运动知识的综合7．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t 小球落回原处；若他在 某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t 小球落回原处．(取地球 表面重力加速度g ＝10 m /s 2，空气阻力不计) (1)求该星球表面附近的重力加速度g ′.(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R 星∶R 地＝1∶4，求该星球的质量与地球质量之 比M 星∶M 地．8．宇航员站在某一星球距离表面h 高度处，以初速度v 0沿水平方向抛出一个小球，经 过时间t 后小球落到星球表面，已知该星球的半径为R ，引力常量为G ，求： (1)该星球表面重力加速度g 的大小； (2)小球落地时的速度大小； (3)该星球的质量．参考答案课前预习练1．平方反比 1602 公转的向心 自由落体 1602 遵从相同的规律2．相互吸引 物体的质量m 1和m 2的乘积 它们之间距离r 的二次方 F ＝G m 1m 2r2 引力常量 6.67×10－11 N·m 2/kg 2 卡文迪许3．质点 球心4．C [任何物体间都存在相互作用的引力，故称万有引力，A 错；两个质量均匀的球体间的万有引力也能用F ＝Gm 1m 2r2来计算，B 错；物体间的万有引力与它们距离r 的二次方成反比，故r 减小，它们间的引力增大，C 对；引力常量G 是由卡文迪许精确测出的，D 错．]5．BD [两物体间的万有引力是一对相互作用力，而非平衡力，故A 错，B 对；万有引力公式F ＝G m 1m 2r2只适用于质点间的万有引力计算，当r →0时，物体便不能再视为质点，公式不适用，故C 错，D 对．]6．D课堂探究练 1．D2．D [小铁球间的万有引力F ＝G m 2(2r )2＝Gm 24r 2大铁球半径是小铁球半径的2倍，其质量为小铁球m ＝ρV ＝ρ·43πr 3大铁球M ＝ρV ′＝ρ·43π(2r )3＝8·ρ·43πr 3＝8m所以两个大铁球之间的万有引力F ′＝G 8m ·8m (4r )2＝16·Gm 24r 2＝16F .]点评 运用万有引力定律时，要准确理解万有引力定律公式中各量的意义并能灵活运用．本题通常容易出现的错误是考虑两球球心距离的变化而忽略球体半径变化而引起的质量变化，从而导致错误．3．C [由万有引力定律公式，在地球上引力F ＝G MmR 2，在另一星球上引力F ′＝GM ′m R ′2＝G M 2m (R 2)2＝2G Mm R 2＝2F ，故C 正确．]点拨 利用万有引力定律分别计算宇航员在地球表面和星球表面所受到的万有引力，然后比较即可得到结果．4．D [地球表面：G Mm R 2＝mg 0.离地心4R 处：G Mm (4R )2＝mg 由以上两式得：g g 0＝(R 4R )2＝116.]点评 (1)切记在地球表面的物体与地心的距离为R .(2)物体在离地面h 高度处，所受的万有引力和重力相等，有mg ＝GMm(R ＋h )2.所以g 随高度的增加而减小，不再等于地面附近的重力加速度．(3)通常情况下，处在地面上的物体，不管这些物体是处于何种状态，都可以认为万有引力和重力相等，但有两种情况必须对两者加以区别：一是从细微之处分析重力与万有引力大小的关系，二是物体离地面高度与地球半径相比不能忽略的情况．5.p q2 解析 距某一星球表面h 高处的物体的重力，可认为等于星球对该物体的万有引力，即mg h ＝G M 星m (R ＋h )2，解得距星球表面h 高处的重力加速度为g h＝G M 星(R ＋h )2.故距火星表面R 火高处的重力加速度为g 火h ＝G M 火(2R 火)2，距地球表面R 地高处的重力加速度为g 地h ＝G M 地(2R 地)2，以上两式相除得g 火h g 地h ＝M 火M 地·R 2地R 2火＝pq2.点评 对于星球表面上空某处的重力加速度g h ＝G M 星(R ＋h )2，可理解为g h 与星球质量成正比，与该处到星球球心距离的二次方成反比．6.7GMm 36R 2解析 一个质量均匀分布的球体与球外的一个质点间的万有引力可以用公式F ＝G mMr2直接进行计算，但当球体被挖去一部分后，由于质量分布不均匀，万有引力定律就不再适用．此时我们可以用“割补法”进行求解．设想将被挖部分重新补回，则完整球体对质点m 的万有引力为F 1，可以看做是剩余部分对质点的万有引力F 与被挖小球对质点的万有引力F 2的合力，即F 1＝F ＋F 2.设被挖小球的质量为M ′，其球心到质点间的距离为r ′.由题意知M ′＝M 8，r ′＝3R2；由万有引力定律得F 1＝G Mm (2R )2＝GMm 4R 2F 2＝G M ′m r ′2＝G M 8m (32R )2＝GMm18R 2 故F ＝F 1－F 2＝7GMm36R 2.方法总结本题易错之处为求F时将球体与质点之间的距离d当做两物体间的距离，直接用公式求解．求解时要注意，挖去球形空穴后的剩余部分已不是一个均匀球体，不能直接运用万有引力定律公式进行计算，只能用割补法．7．(1)2 m/s2(2)1∶80解析(1)依据竖直上抛运动规律可知，地面上竖直上抛物体落回原地经历的时间为：t＝2v0g在该星球表面上竖直上抛的物体落回原地所用时间为：5t＝2v0g′所以g′＝15g＝2 m/s2(2)星球表面物体所受重力等于其所受星体的万有引力，则有mg＝GMmR2所以M＝gR2G可解得：M星∶M地＝1∶80.8．(1)2ht2(2)v2＋4h2t2(3)2hR2Gt2解析(1)由平抛运动的知识知，在竖直方向小球做自由落体运动，h＝12gt2所以g＝2ht2.(2)水平方向速度不变v x＝v0竖直方向做匀加速运动v y＝gt＝2ht所以落地速度v＝v2x＋v2y＝v20＋4h2t2(3)在星球表面，物体的重力和所受的万有引力相等．故有：mg＝GMmR2所以M＝gR2G＝2hR2Gt2。

第六章万有引力与航天第3节万有引力定律【学习目标】1．了解万有引力定律得出的思路和过程；2．知道任何物体间都存在着万有引力，知道万有引力定律公式适用范围；3．会用万有引力定律解决简单引力计算问题，知道公式中r 的物理意义。

【重点、难点】重点：万有引力定律的理解和应用。

难点：万有引力定律得出的思路和过程。

预习案【自主学习】1．牛顿在推导万有引力定律的过程中具体利用了前人的哪些研究成果？建立了什么样的理想模型？进行了什么样的大胆设想？2．牛顿提出了他的假想：行星与太阳间的引力、地球吸引月球的力以及地球表面物体所受到的引力都是同一种性质的力，遵循同一个规律，即它们的大小都与距离的二次方成反比。

为了检验结论的正确性，他进行的月—地检验的思路是什么？3．万有引力定律的内容是什么？其数学表达式是___________________4．卡文迪许扭秤实验有何重要意义？【学始于疑】（探究案【合作探究一】月—地检验学生活动：阅读P39内容，分组讨论并回答问题。

问题1、月地检验的目的是什么？问题2、月地检验的原理是怎样的？问题3、怎样验证?教师指导：（1）若假设成立：地球对地面上物体的引力F=mg= ,地球对月球轨道上物体的引力F= 据牛顿第二定律有: g= , a= , 则a/g= ，a=(地表重力加速度：g = 9.8m/s2，月亮轨道半径：r = 60R)（2）实际观测计算：当时已知的一些量月亮公转周期：T = ，月球绕地球公转轨道半径：r=3.8×108m 则 a=归纳总结：，我们再大胆猜测一下，是否任意两个物体之间都存在这样的引力呢？【合作探究二】万有引力定律问题1：地面上的物体之间是否存在引力作用？问题2：若两物体间有引力作用，为何它们没有在引力作用下紧靠在一起？问题3：用自己的话总结万有引力定律的内容。

写出表达式，并注明每个符号的单位和物理意义。

问题4：你是如何理解“万有”以及“质点”的？总结它的性质及适用条件。

万有引力定律教学设计一、教学分析1 课标要求:知道万有引力定律。

认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。

2 学习对象分析1) 学生的年龄特点和认知特点高一的学生学习兴趣浓厚，他们的观察不只停留在一些表面现象，具有更深层次的探究愿望。

在思维方式上由初中形象思维为主向高中抽象思维为主过渡。

2)学习者在学习本课之前应具备的基本知识和技能学习本节内容学生应具备圆周运动、牛顿定律等相关知识。

3、学习者在即将学习的内容前已经具备的水平。

学生学习了太阳对行星的引力，不能把物体在地球上受到的重力与太阳对星体的引力本质上是一样的进行迁移。

3 教学内容分析本节教材首先回忆太阳与行星间的引力，进而引出地球对月亮、地球对地表的物体的引力本质是否相同的问题，然后进行地-月检验，强调规律得出的严谨性和科学性，接下来介绍万有引力的内容，最后介绍万有引力常数的测定。

二、教学目标1知识与技能目标1）知道万有引力定律内容、公式、各物理量的含义及定律的适用条件。

2）知道万有引力常量的测定方法及其常量在物理学上的重要意义。

能根据开普勒第三定律和牛顿第三定律推导太阳对行星引力的表达式2过程与方法目标通过地-月检验体会引力的普遍性3情感态度与价值观体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用。

四、一）复习推导过程二）问题引申太阳对行星的引力我们推导出来了，那么行星对卫星的引力，地球表面物体的重力之间是什么关系，月亮绕地球转为什么不会掉下来，地球表面的物体为什么都掉下来？三）月-地检验进一步研究发现，卫星绕行星的运动也遵从同样的规律，这时，(3)式中的m为卫星的质量，r是卫星的轨道半径，则是仅由该行星决定的常量。

这说明，太阳对行星(如地球)的作用力与行星对卫星(如地球对月球)的作用力属同一性质的力。

牛顿设想地球作用于地面上物体的重力也是这一性质的力。

他巧妙地把地面上的重力推广到月球轨道上。

月球绕地球的运动可以似看成匀速圆周运动，设月球运转周期为T月，月地距离为R，则月球的向心加速度为若重力也遵从平方反比规律，则月球轨道处的重力加速度g月与地面重力加速度g的比值为牛顿时代人们已测知R月≈60R。

6.3 万有引力定律一、教学目标1、了解万有引力定律得出的思路和过程；2、理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律；3、掌握万有引力定律，能解决简单的万有引力问题。

二、重点难点 重点：万有引力定律的推导及表达公式；难点：万有引力定律的理解及应用。

三、巩固练习1、关于万有引力定律的正确说法是( )A.天体间万有引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比B.任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离平方成反比C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比D.万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用2、下列说法正确的是( )A.万有引力定律是卡文迪许发现的B. 221r m m G F =中的G 是一个比例常数，是没有单位的C.万有引力定律只是严格适用于两个质点之间D.两物体引力的大小与质量成正比，与此两物间距离平方成反比3、如图所示，两球的半径远小于R ，而球质量均匀分布，质量为1m 、2m ，则两球间的万有引力大小为（ ）A ．2121R m m G B.2221R m m G C.()22121R R m m G + D.()22121R R R m m G ++4、引力常量很小，说明了（ ）A.万有引力很小B.万有引力很大C.很难观察到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量很小1R 2R RD.只有当物体的质量大到一定程度时，物体之间才有万有引力5、下列关于万有引力定律的适用范围说法正确的是（ ）A.只适用于天体，不适用于地面物体B.只适用于质点，不适用于实际物体C.只适用于球形物体，不适用与其他形状的物体D.适用于自然界中任意两个物体之间6、如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ ）A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力B.行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等D.行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力7、地球的质量为5.89×1024kg ，月球的质量是7.27×1022kg.月球表面到地球的距离是3.84×108m.月球的半径为 1.68×106m ，则月球表面上质量为60kg 的人，受到地球的引力为 ，受到月球的引力为 。

“万有引力定律”教学设计内容简析本节课教学，是在学习了行星绕太阳运动规律的基础上，继续追寻着牛顿探索的足迹，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。

本节课的思维过程按以下流程展开，力图体现规律得出的过程。

科学猜想：“天上”的力与“人间”的力是否来自同一本源，是否两个物体之间都存在这样的引力？用卡文迪许扭秤实验检验万有引力定律的普适性。

这样通过——理论推导——实验检验——更大胆的猜想过程，让学生在物理情境中主动参与知识的构建，让学生体会大胆的猜想，巧妙验证的科学探索精神与方法从认识结构来看，在学习万有引力之前，学习已经对力、质量、速度、加速度和向心力，向心加速度等概念有了比较好的理解，并且掌握了自由落体、抛体和匀速圆周等运动学规律，能熟练运用牛顿运动定律解决运动学问题。

在此基础上，进一步学习万有引力定律，加强学生对力和运动知识的应用。

万有引力定律在高中物理中占有重要地位，是教学的重点，也是难点。

目标定位一、知识与技能（1）了解万有引力定律得出的思路和过程，知道重物下落和天体运动的统一性。

（2）理解万有引力定律的含义并会用万有引力定律公式解决简单的引力计算问题。

（3）知道万有引力定律公式的适用范围，理解万有引力定律中常量的意义。

二、过程与方法（1）通过万有引力定律发现的科学过程，发展学生的科学思维能力。

（2）培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，建立理想模型的处理问题的能力。

三、情感、态度与价值观（1）通过对牛顿等科学家发现万有引力过程的介绍和体验，让学生领略科学家对自然奥秘不屈不挠的探索精神和一丝不苟的科学研究态度，感悟科学的结论总是在顽强曲折的科学实践中获得。

（2） 培养学生的科学意识、科学精神、科学价值观。

通过科学探究的教学方法，激发学生的求知欲，鼓励学生勇于探索方法阐释牛顿说过：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现。

”这一节课的教学在安排上按照科学探究的思路展开，重在介绍万有引力的定律推理的过程，让学生在经历与科学家相似的研究过程中获取知识、领悟科学思想观念和科学家研究自然所用的方法。

课题第6章第三节万有引力定律授课时间教学目标知识与技能1、知道万有引力定律得出的思路和过程，通过月-地检验证明了天上行星之间的引力和地球上物体的重力是同种性质的力。

2、能准确理解万有引力定律并会用万有引力定律公式解决相关问题。

过程与方法通过万有引力定律的学习，使学生体会在科学规律发现过程猜想与求证的重要性。

情感态度与价值观1、通过学习牛顿发现万有引力定律的思考过程及证明过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，培养学生持之以恒的精神。

同时感受物理严谨有趣的逻辑思维。

2、通过对万有引力定律的学习，感悟自然界的统一、和谐之美。

教学重点 1.万有引力定律的推导.2.万有引力定律的内容及表达公式.教学难点 1.对万有引力定律的理解.2.使学生能把地面上的物体所受的重力与其他星球与地球之间存在的引力是同性质的力联系起来.课程类型 新授课教学方法 启发、观察思考结合讲解、讨论教学工具多媒体辅助教学过程 导入新课我和大家的想法是一样的。

苹果是水果届之王，不仅在通讯领域地位显赫，在物理学上也有很重要的地位。

科学巨人牛顿在他的后花园与一枚苹果的对话揭示了一条伟大的定律。

万有引力定律。

这条定律是如何总结出？本节课我们一起学习。

教学内容一、 月-地检验1、目的：验证“天上”的力与“人间”的力是同种性质的力.2、提问：应该抓住哪一个特点去研究这个力是不是同一性质？3、验证：师生互动，教师指导学生推演： 根据验证原理，若“天上”与“人间”的力是同种性质的力，应满足：F ∝21r理论推导：月球受到的地球引力：F ∝21r22;n n n a R G mg F ma g r ===则 又由23219.860=/ 2.710/36003600n n a r R a m s m s g -===⨯得即 实际测量：月球绕地球做匀速圆周运动，向心加速度22()n a r T π=二、万有引力定律1、概念：科学家们经过大量的检验，事实确实是这样的。

6．3 《万有引力定律》导学案【学习目标】1．了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的公式;能利用万有引力定律解决实际问题2．知道任何物体间都存在着万有引力,且遵循相同的规律.【重点难点】万有引力公式的理解与应用【学法指导】认真阅读教材，理解“月-—地检验"的意义，体会万有引力定律的内容【知识链接】1、太阳与行星间的引力公式 2．匀速圆周运动公式【学习过程】一、万有引力定律:万有引力定律内容： 自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与物体的 成正比，与它们之间 成反比。

公式F= ,G 是比例系数，叫做 。

2．引力常量2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,它是由 国物理学家 在实验室里首先测出的。

3．万有引力定律公式的适用范围：万有引力的公式适用于两个质点之间.如果距离很近,则物体不能视为质点,但是质量分布均匀的两个球体可以应用公式，此时r指的是两球球心之间的距离。

当r 很小趋向于零时，物体不能视为质点，万有引力定律不再适用。

4．对万有引力定律的理解⑴万有引力的普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之间的相互吸引力，它是自然界中物体之间的基本相互作用之一，任何客观存在的两部分有质量的物质之间都存在着这种相互作用。

⑵万有引力的相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力．它们大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上。

⑶万有引力的可观性:通常情况下，万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义.⑷万有引力的特殊性:两物体间的万有引力只与它们本身的质量有关，与它们间的距离有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其它物质无关探究与思考1：对于万有引力定律的数学表达式2r Mm G F ，下列说法正确的是 A ．公式中G 为引力常数，是人为规定的B ．r 趋近于零时，万有引力趋于无穷大C ．M 、m 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D ．M 、m 之间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力探究与思考2：如图所示，两球的半径分别是r 1和r 2，均小于r ，而球质量分布均匀,大小分别为m 1、m 2，则两球间的万有引力大小为( ） A ．221r m m G B ．2121r m m GC ．22121)(r r m m G+ D ．22121)(r r r m m G ++三、地球自转对地表物体重力的影响如图所示,在纬度为ϕ的地表处，物体所受的万有引力为F=_________，方向指向________,而物体随地球一起绕地轴自转所常的向心力为F 向=___________，方向垂直于____________，这是物体所受到的万有引力的一个分力充当的，而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg ，严格地说：除了在地球的两个极点处,地球表面处的物体所受的重力并不等于万有引力,而只是万有引力的一个分力。

6.3 万有引力定律一、教学目标（一）知识和技能1.知道万有引力是一种普遍存在的力。

知道万有引力定律的发现过程，了解科学研究的一般过程。

2.知道万有引力定律的表达式，知道万有引力定律是平方比定律，知道G的含义。

3.了解卡文迪许实验中扭秤的测量微小力的巧妙构思，知道卡文迪许实验的意义在于直接验证万有引力定律。

（二）过程和方法1.以学习万有引力定律为载体，培养学生搜集、组织信息的能力，掌握理论探究的基本方法。

2.以学习万有引力定律为载体，通过展现思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。

3. 认识物理模型、理想实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。

（三）情感、态度和价值观1.领略自然界的奇妙与和谐，蕴涵其中的规律之简洁，发展对科学的好奇心与求知欲。

2.体验牛顿在前人基础上发现万有引力的思考过程，说明科学研究的长期性、连续性、艰巨性，体现科学精神与人文精神的结合。

二、学情分析教学对象分析：本节课的教学对象为高一年级学生。

本节课使用的教材是人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书——物理②（必修），第六章第二、第三节的相关内容。

将这两节内容进行整合，有利于学生经历完整的探究过程。

这两节内容准备两课时完成，本节课主要是引领学生，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。

经历将近两个学期的高中学习，学生已经基本掌握了高中物理的学习方法，具有一定的抽象思维能力和概括能力。

另外，处于十七、八岁的他们，人生观、世界观正逐步形成，需要教师正确引导。

教学任务分析：本节课以天体运动为线索，通过猜想、建模、归纳、演绎、理想实验、检验等方法、运用牛顿运动定律、匀速圆周运动及向心力的知识，揭示万有引力定律。

通过对科学简史和科学人物的介绍，突出了万有引力的发现过程，体现了科学精神和人文精神的结合。

卡文迪许实验的介绍，说明任何科学发现都必须接受实验的验证。

教学设计思路：学生普遍感觉“万有引力”部分知识的学习为他们打开了探索宇宙的一扇天窗。

万有引力定律【教材依据】人教版高中物理必修二第六章第三节【教材分析】万有引力定律是本章的核心，从内容性质与地位上看，本节内容是对上一节“太阳与行星间的引力”的进一步外推，即：从天体运动推广到地面上任何物体的运动,同时回顾了天体之间的引力探究问题，重力加速度的应用问题，重力与纬度高度关系的计算方法；又是下一节掌握万有引力理论在天文学上应用的学习的基础。

本节重点内容是理解万有引力定律的推导思路和过程，掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义，知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

本节难点是物体间距离的理解。

另外本节内容还注重是对学生“科学方法”教育和“情感态度与价值观”的教育：使学生认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力；本节结合“月—地检验”，经历思维程序“提出问题→猜想与假设→理论分析→实验观测→验证结论”培养学生探究思维能力。

【教材学情分析】万有引力定律在高中物理中占有重要地位,上节内容中，学生用所学的“圆周运动”、“开普勒行星运动定律”和“牛顿运动定律”知识，经历了一系列科学探究过程，得出了太阳与行星间的引力特点.本节课教师再引导学生从太阳与行星间引力的规律出发，根据类比事实将“平方反比关系”的作用力进行猜想，假设和推广，从太阳对行星的引力到地球对月球的引力，再到任意物体间的吸引力都满足“平方反比的关系”。

承上启下，上承圆周运动，下启卫星的运动，同时可增强学生对“开普勒行星运动定律”和“牛顿运动定律”的理解与应用。

突出“探究”理念，体现了“猜想-假设-实验（事实）验证的科学思想方法【教学流程】【教学目标】一、知识与技能1.理解万有引力定律的推导思路和过程。

2.理解掌握万有引力定律的内容及表达公式，知道万有引力定律得出的意义。

3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

二、过程与方法1.认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性，培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力。

万有引力与重力的关系教学目的：学会理解应用万有引力与重力的关系教学重点：万有引力与重力的关系教学难点：微元的思想教学方法：讲授法例证法教学时间：1课时一、新课引入引入关于万有引力和重力的差别与联系，在高中的教学中是一个难点，在学完万有引力之后，学生很容易混淆万有引力，和重力两个概念，再加上中学物理中常有F= mg的近引似处理，学生更是容易把万有引力理解为重力，那么他们到底什么关系呢？二、教学过程1、地表上的万有引力和重力在早期，人们认为地球是一个惯性系，于是，相对地球静止的物体便处于平衡状态。

如果这个物体是用绳子悬挂着，它只可能受两个力，那就是重力G和绳子张力T ，如图1所示。

基于简单的平衡关系，有G = T 。

若在绳子中间接一个测力计，重力的大小就通过测T 的大小间接测量出来了，而重力的方向就是绳子收缩的反方向。

至于重力的性质，人们初步意识到它是“由于地球的吸引而产生的”。

后来，人们认识到地球存在自转，是一个非惯性系，地表上（除两极外）所有“静止”的物体事实上都处在匀速圆周运动的状态中，因此，都存在向心加速度。

但是，当我们仍然考查用绳子悬挂“静止”的物体时，它毕竟还是只会受到两个力的作用。

两个力中，绳子张力T的性质是不会变的（大小和方向不会变），而两个力不再平衡，那么，另一个力（重力G）的分析就值得反省了。

牛顿发现万有引力之后，这个问题迎刃而解。

现在，人们已经能够对地表上“静止”的悬挂物进行正确的受力分析——它受到绳子张力T和万有引力F的作用，T和F的合力ΣF 即物体做圆周运动的向心力，(如图2所示)。

由图可知，由于F指向地心O而ΣF指向物体做圆周运动的圆心O′，故T并不沿地球半径方向。

严格地说，有了这个分析后，物体的“重力”就不存在了。

但是，由于人们一直是在地球上研究问题的，已经习惯了地球是惯性系的这种错觉。

在这种错觉下，物体仍“平衡”，为了维护这种“平衡”，必须找到一个T ．的平衡力．．．．——这就是．．我们习惯认识中的重力．．。