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高一物理必修二《6.3万有引力定律》课件

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人教版高一物理必修二：6.3《万有引力定律》优质课件(共22张PPT)

人教版高一物理必修二：6.3《万有引力定律》优质课件(共22张PPT)

牛 顿 的 猜 想
这些力是同一种性质 的力，并且都遵从与 距离的平方成反比的 规律。
当然这仅仅是猜想， 还需要事实来检验！
月 地 检 验
检验目的： 地球和月球之间的吸 引力是否与地球吸引苹果的力 为同一种力． 检验原理：
—
根据牛顿第二定律，知：
月—地检验 地表重力加速度： g
地球半径：
9.8 m /s
一个伟大的定律——万有引力定律诞生了！
太 阳 与 行 星 间 的 引 力
为什么行星不会飞离太阳? 行星和太阳之间存在引力! 太阳与行星间的引力满足以下关系：
即引力的大小与二者距离的平方成反比
牛 顿 的 猜 想
为什么月球也不会飞离地球呢？
月球和地球之间存在引力
牛 顿 的 猜 想
苹果和地 球之间存 在引力
2
11
2
100多年后，由英国物理学 家卡文迪许测出
卡文迪许
引 3.引力常量G的测定 力 常 （1）卡文迪许扭秤装置 量
引 力 常 量
(2)卡文迪许扭秤实验
引 力 常 量
（3）卡文迪许扭秤实验的意义： a.证明了万有引力的存在，使万有引力定 律进入了真正实用的时代； b.开创了微小量测量的先河，使科学放大 思想得到了推广．
我们的思想还可以更加解放！是否宇宙 中任意两个物体之间都有这样的力呢???
万 有 引 力 定 律
★1、内容：
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在
它们的连线上，引力的大小与物体的质量 m1和m2
的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比.
★2、方向： 在两物体的连线上 ★3、表达式：
m1m2 F G 2 r
万 有 引 力 定 律

新人教版物理必修二：6.3万有引力定律课件 (共33张PPT)

新人教版物理必修二：6.3万有引力定律课件 (共33张PPT)
万有引力定律
苹 果 落 地
一：初探引力的本质。
思考与交流
•太阳与行星间的引力使得行星不能飞离太阳； 这种引力是否只存在于太阳和行星之间？这种
引力是否是太阳和行星所独有的？
•
•你认为还有哪些物体间也存在着吸引力？
一：初探引力的本质。
月亮绕地球运行
一：初探引力的本质。
说一说
• 这些引力中有与太阳和行星间的引力是同一性质、 遵循相同规律的力吗？地球对月球的引力与太阳对 行星的引力是同一种性质的力吗？地球使地面上物 体（如苹果）下落的重力与地球对月球的引力是同 一种性质的力吗？你为什么这样认为。说一说支持 的理由或反驳的证据。
月球绕地球做圆周运动的向心力就是月地之间的引力,即:
Gm6地0Rm2月 m月a
又因为地球表面的物体所受重力近似等于地球对它的引 力,即:
mgGm地 R2m
所以,
a 1 g
3600
三：实验是检验真理的最终标准
著名的牛顿月－地检验
牛顿根据月球的周期和轨道半径，计算 了月球围绕地球做圆周运动的向心加速 度为：
假定 设想 成立
进行 逻辑 推理
可检 测的 结论
实验 鉴定 猜想
三：实验是检验真理的最终标准
问题思考
• 假定月球的向心力和地面上物体的重力与 太阳吸引行星的力是同一种力，都遵循平 方反比规律。我们向哪个方向进行逻辑推 理才能推得“可检验的结论”呢？
• 联想上节课的问题3，对你有什么启发！ • 你能说一说检验的基本思路吗。
=3.5×1022(N)
能拉断直径为9000km的钢柱!!!
太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N 我们感受不到太阳的引力
几种引力的比较

人教版高一物理必修2 第六章 第3节 万有引力定律(共32张PPT)

人教版高一物理必修2 第六章 第3节 万有引力定律(共32张PPT)
扭转力矩：M扭=Kθ θ—为F金L属=K丝θ扭转的F角度KL
m´T型架平衡时：mM引=MF扭
F设反射光线转过的角度r为θ/
K为金属丝的扭转系数
m´
则θ/=2θ
设r 平面m镜到刻度尺的距离为r/,光
斑移动的距离为d
则：
/
d r/
F

K L

θ/=2θ
θ—为金属丝扭转的角度 K为金属丝的扭转系数
)2
GMm 7d2 8dR 2R2 8d2 (d R )2
2
2
的关系，算出微小变化量。
放大的思想方法
二次放大法m´
F
mF
m´
r
一次放大 r m
二次放大
引力F
扭转角度θ
光斑移动的距离d
4测定引力常量的重要意义
1．证明了万有引力的存在。 2．开创了测量弱力的新时代（英国物理学家坡 印廷语）。 3．使万有引力定律有了真正的实用价值，可测 定远离地球的一些天体的质量、平均密度等。如： 根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量。
m1
m2 r
4.万有引力定律理解 ⑴普遍性：任何两个物体之间都存在引力（大到天体小到微观 粒子），它是自然界的物体间的基本相互作用之一。 ⑵相互性：两个物体之间相互作用的引力是一对作用力与反 作用力，符合牛顿第三定律。
(3)宏观性：通常情况下万有引力非常小，只有在质量巨大 的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义。 在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力 很不显著，万有引力可以忽略不计。
关系式有什么关系？
思考：苹果为什么要落回地面？
飞人跳得再高也会 落地,为什么他不 能漂浮在空中？

新人教版高中物理必修二 课件6.3 ：万有引力定律(共14张PPT)

新人教版高中物理必修二 课件6.3 ：万有引力定律(共14张PPT)
第三节 万有引力定律
一 万有引力定律
1内容:自然界中任何两个物体都是相互吸 引的，引力的大小跟这两个物体的质量 的乘积成正比，跟它们的距离的二次方 成反比.万有引力.swf
2公式：F G m1m2
G
6.67
1011
N
r •
2
m
2
/
kg2
3适用范围 1)质点之间的相互作用 2)两个物体是质量分布均匀的球体 3)常见的两个物体间引力不适用
思考:把一质量为m的物体放在 地心上,问它和地球之间的万有 引力是多少?
例2:质量为M的均匀实心球体半径为R,球心 为O点.在球的右测挖去一个半径为R/2的小 球,将该小球置于OO`连线上距O为L的P点， O`为挖去小球后空腔部分的中心，则大球 剩余部分对P点小球的引力F为多少?
· O O`
万有引力定律的证明
里地 卡定
比利 文律
较 准 确
用 扭 秤
迪 许 （
一 百 多
年 ， 即
地装 年 在
测 出 了
置 ， 第
－
以 后 ，
牛 顿 发
引一 英 现
力 常 量
次 在 实 验 室
） ， 巧 妙
国 物 理 学 家
万 有 引 力
引力常量的测定有着非常重要的意义. 它不仅用实验证明了万有引力的存在, 更使得万有引力有了真正的实用价值. 例如,可以用测定地球表面物体重力加 速度的方法,测定地球的质量.也是这 一应用,卡文迪许被人们称为”能称出 地球质量的人”
。2021年3月18日星期四2021/3/182021/3/182021/3/18
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021

高一物理人教版必修二第六章：6.3万有引力定律(共28张PPT)

高一物理人教版必修二第六章：6.3万有引力定律(共28张PPT)
=3.5×1022(N)
能拉断直径为9000km的钢柱!!!
太阳对质量为50kg的人,引力很小,不到 0.3N我们感受不到太阳的引力
1、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引
力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与 它们之间距离r的二次方成反比。
2、公式: F G m1m2 m1 F F m2
B、
G
m 1m2 r12
D 、G (r
m1m2 r1 r2)2
r1
r2
r
公式中的r应为球心之间的距离
关于万有引力的说法,正确的有( BC )
A．物体落到地面上,说明地球对物体有引 力,物体对地球没有引力 万有引力具有相互性
B．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的 基础上发现的
C．地面上自由下落的苹果和天空中运行的 月亮,受到的都是地球的万有引力
r2
r
引力常量:G=6.67×10－11 N·m2/kg2
r:质点(球心)间的距离
3、条件: 质点或均质球体
4、理解:普遍性、相互性、宏观性、特殊性
对万有引力的理解
1、万有引力具有普遍性:它普遍存在于宇宙中任
何有质量的物体之间,是物质之间的四大基本相互作用之 一。
2、万有引力具有相互性:两物体间的引力,是一
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月27日星期五2021/8/272021/8/272021/8/27 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/272021/8/272021/8/278/27/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/8/272021/8/27August 27, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/8/272021/8/272021/8/272021/8/27

人教版高中物理必修二6.3 万有引力定律 课件 (共36张PPT)

人教版高中物理必修二6.3 万有引力定律 课件 (共36张PPT)

4. 万有引力与重力：
O1
O
【深入探究】万有引力和重力之间有何关系？
4. 万有引力与重力：
F向
O1
G
O F万
【例】设地球的质量为M，赤道 半径R，自转周期T，则地球赤道上质 量为m的物体所受重力的大小为？ （式中G为万有引力恒量）
【例】设地球的质量为M，赤道 半径R，自转周期T，则地球赤道上质 量为m的物体所受重力的大小为？ （式中G为万有引力恒量）
【问题一】如果要知道地球的质量， 应该知道哪些条件？
地表重力加速度: g = 9.8m/s2
地球半径：
R = 6400km
引力常量：
G=6.67×10-11Nm2/kg2
Mm mg G R2
M gR2 G
【问题二】如何知道一个未知天体的质量?
【问题二】如何知道一个未知天体的质量?
卫星 未知天体
3. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨 道绕该行星飞行，若认为行星是密度均 匀的球体，那么要确定该行星的密度， 只需要测量（ ）
A. 飞船的轨道半径 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量
想一想
一艘宇宙飞船飞近一个不知名的 行星，并进入靠近该行星表面的圆形 轨道，宇航员进入预定的考察工作， 宇航员能不能仅用一只表通过测定时 间来测定该行星的密度？说明理由及 推导过程。
引力常量：
G=6.67×10-11Nm2/kg2
“科学真是迷人”－测地球的质量
【问题一】如果要知道地球的质量， 应该知道哪些条件？
地表重力加速度: g = 9.8m/s2
地球半径：
R = 6400km
引力常量：
G=6.67×10-11Nm2/kg2

新人教版中学物理必修二：6.3万有引力定律(共20张PPT)

新人教版中学物理必修二：6.3万有引力定律(共20张PPT)
一.万有引力定律的得出：
牛顿在前人的基础上，凭借他超人的数学 能力证明了：如果太阳和行星的引力与距离 的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆。
❖11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 ❖12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 ❖13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/52021/11/5November 5, 2021 ❖14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 ❖15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 ❖16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 ❖17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/52021/11/52021/11/511/5/2021 ❖18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/52021/11/5
❖
如果认为行星绕太阳作匀速圆周运动，那么： 行星受到的太阳的引力来充当向心力
其中m为行星质量，R为行星轨道半径，即太阳与行星的距离。 也就是说，太阳对行星的引力正比于行星的质量而反比于太阳与行 星的距离的平方。
F
∝m R
2
而此时牛顿已经得到他的第三定律，即
作用力等于反作用力，用在这里，就是行星
对太阳也有引力。同时，太阳也不是一个特
月--地实验介绍：
牛顿根据月球的周期和轨道半径，计算出了月球绕地球做圆周 运动的向心加速度为：
a42r2.74103m/s2 一个物体T在2 地球表面的加速度为：g 9.8m/s2

人教版高中物理必修2 6.3 万有引力定律-课件(共17张PPT)

人教版高中物理必修2 6.3 万有引力定律-课件(共17张PPT)
三、引力常量的测量——扭秤实验 （1）实验原理： 科学方法——放大法
卡文迪许实验室
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卡文迪许
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【讨论】根据下列是当时可以测量的数据，如何
证明月亮受力满足“平方反比”的关系？
地表重力加速度：g = 9.8m/s2
地球半径：
R = 6400×103m
月亮周期：
T = 27.3天≈2.36×106s
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例:如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半 径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为
m1与m2，则两球间万有引力的大小为D（ ）
A、G m1m2 r2
C、
G
m1m2 (r1 r2 )
二、万有引力定律
1、内容：
自然界中任何两个物体都是相互吸引源自，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，
跟它们的距离的二次方成反比。
2、表达式： F G m1m2
3、G为引力常量
r2
质点：质点间的距离
r
均匀球体：球心间的距离
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人教版 高一物理 必修二 第六章：6.3万有引力定律(共19张PPT)

人教版 高一物理 必修二 第六章：6.3万有引力定律(共19张PPT)
例题3、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？
6.67×10-7 N 是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的 力人根本无法察觉到。
万有引力的四个特性
（1）普遍性（宇宙间所有的物体间都有万有引力）
（2）相互性（两个物体间的引力是作用力与反 作用力，大小相等方向相反）
（3）宏观性（由于地面的物体质量一般较小， 所以万有引力可以忽略不计，但是质量巨大的 天体间的引力就不能忽略了。）
（4）特殊性（两个物体间的万有引力只由公式 决定，不会受其他物体影响）
三、引力常量的测量——扭秤实验 1、 实验原理：科学方法——放大法
卡文迪许实验室
卡文迪许
R
F引
F引
F扭力 • k 2F引
推论：纬度越高物体受的重力越大
由于物体的重力随着纬度的改变而改变会导致很多问 题过于复杂，所以在不考虑自转的情况下（忽略向心 力），我们可认为重力与万有引力近似相等
F万 G
（1）例如：地球的半径为R，那么在地面上的物体
与地心的距离即为R,所以此时这个物体 F万 G
Mm G R2 mg
M G R2
F引
G
Mm R2
R
微小放大法
2、实验结果：G = 6.67×10-11 N·m2/kg2
3、G 值的物理含义：两个质量为 1
kg 的物体相距 1 m时，它们之间万有 引力为 6.67×10-11 N
4、卡文迪许扭秤实验的意义： (1) 证明了万有引力的存在，使万有引 力定律进入了真正实用的时代； (2) 开创了微小量测量的先河，使科学 放大思想得到了推广。
r2
A．公式中 G 为引力常量，它是由实验 测得的，而不是人为规定的 B．当 r 趋近于零时，万有引力趋近于 无穷大 C．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等 的，与 m1、m2 是否相等无关 D．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等、 方向相反的，是一对平衡力

新人教版高中物理必修二 6.3 万有引力定律 (共17张PPT)

新人教版高中物理必修二 6.3 万有引力定律 (共17张PPT)

• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 10:18:59 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
我们的思想还可以更解放。
牛顿作了更大胆的猜想： 任意两个物体间都存在着这样的力。
于是这个结论被推广到宇宙中的一切物体之间。
二、万有引力定律
自然界中的任何两物体都相互吸引，引力的 大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与 它们之间的距离r的二次方成反比，即
F
=
G
m1m2 r2
m1 F
m2 F
r
万有引力示意图
意义：证明了万有引力的存在；使万有引 力定律有了真正的实用价值；标志着力学 实验精密程度的提高，开创了测量弱引力 的新时代。
扭秤实验精确，九十年间无人能超
被称为能称出地球质量的人
m的实验室是世界著名的 实验室，座落在英国剑桥大学。物理学 上许多重要发现是在这里做出的
计算两个人之间的万有引力
两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力。

高中物理必修二：6.3万有引力定律 课件 (共15张PPT)

高中物理必修二：6.3万有引力定律 课件 (共15张PPT)

英国著名的物理学家
在牛顿之前的众多物理学 家都研究过引力的本质，其 中具代表性的笛卡尔学派认 为有距离的物体间的作用力， 必须通过中间介质（以太） 来传递。而牛顿认为物体之 间的引力有需要什么介质的 帮助，吸引作用是物质本身 固有的属性，就像磁力是磁 铁的属性一样。
牛顿的工作的意义：
如果说我看的比别人更远， 那是因为我站在巨人的肩膀上。
那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？
已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为
m=6.0×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m
F=GMm/R2
=6.67×10-11×2.0×1030×6.0×1024/(1.5×1011)2
=3.5×1022(N)
能拉断直径为9000km的钢柱!!!
(2)重力、重力加速度与高度的关系： Mm GM ①在地球表面：mg＝G 2 ，g＝ 2 ，g 为常数。 R R Mm GM ②在距地面高 h 处：mg′＝G 2，g′＝ 2， R＋h R＋h 高度 h 越大，重力加速度 g′越小。
4、意义：
(1)万有引力定律的发现, 是 17世纪自然科学最伟大的成果之 一. 把地面上物体运动的规律和 天体的运动规律统一了起来。 (2)万有引力定律的发现, 对 以后物理学的发展和天文学的发 展具有深远的影响, 它第一次揭 示了自然界中一种基本相互作用 的规律。 (3)万有引力定律的发现, 解 放了人们的思想，对科学文化的 发展起到了积极的推动作用。
2．重力和万有引力间的大小关系 (1)重力与纬度的关系： Mm ①在赤道上满足 mg＝G 2 －mRω2(物体受万有引力和 R 地面对物体的支持力 FN 的作用，其合力充当向心力，FN 的 大小等于物体的重力的大小，ω 为地球自转角速度)。 Mm ②在地球两极处，由于 F 向＝0，即 mg＝G 2 。 R ③其他位置物体的重力随纬度的增加而增大。

高中物理必修二人教版6.3万有引力定律 课件(共18张PPT)

高中物理必修二人教版6.3万有引力定律 课件(共18张PPT)

Fr 2 G m1m2
G的单位
N m2 / kg 2
(3)万有引力定律的适用条件：
适用于两个质点或者两个匀质球体之间 对于两个质点，r指两个质点之间的距离 对于两个匀质球体，r指两球心之间的距离
F F’
4)万有引力定律的特点： A、普遍性
万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物质之间 的吸引力，是自然界物质之间的基本相互作用之一。
二、万有引力定律的验证 月－地检验
目的：地面上的重力与地吸引月球的力是同一性质的力吗？
牛顿月地检验的基本思路：
假定地面物体所受的力以及维持月球绕地球运动的力遵循 同一规律。（已知月球轨道半径r是地球半径R的60倍 ） （1）将物体放在地球表面上所受引力为F1：
（2）将物体放在月球轨道上所受引力为F2：
m1m2 F G 2 r 50 50 6.67 10 0.25 6.67 10 7 N
11
一粒芝麻重的几千分之一
例2:太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球 质量为m=5.8×1025kg，日地之间的距离为 R=1.5×1011m,计算太阳与地球之间的万有 引力. 3.5×1022(N) 3.5×1022N非常大，能够拉断直径为 9000km的钢柱。 而太阳对质量为50kg的人，引力很小， 不到0.3N。当然我们感受不到太阳的引力。
（3）两者比值：
（4）如果有两个质量相同的物体分别受到一个力，而这两个 力又无法测出，依据牛顿第二定律，我们应比较这两个物体 的加速度 。 （5）请同学们计算出物体在地面、以及月球围绕地球转动的 加速度 （6）当时已经比较精确地测定月球与地球的距离r＝ 384400km、月球的公转周期为27.3天。我们想一个可行的 方法，测出月球轨道上某物体的加速度。

人教版高中物理必修二6.3万有引力定律(1)课件 (共12张PPT)

人教版高中物理必修二6.3万有引力定律(1)课件 (共12张PPT)

D
)
有力
D.地球表面的大气层是因为万有引力的约束而存在于 地球表面附近
5、有一质量为M，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， 现从M中挖去一半径为R/2的球体，如图所示， 求剩下部分对m的万有引力F为多大？
课堂练习
2. 操场两边放着半径为r1、r2，质量分别为m1、m2 的篮球和足球，两者的直线间距为l，这两球间的万 有引力大小为（ C ） m1 m 2 A. G 2 l C. 小 于G m1 m 2 2 l B.
m1 m 2 大 于G 2 l
D.无法判断
r
m1m2 3.对于万有引力定律的表达式 F G 2 ，下面说 r 法中正确的是（ AC ）
3
万有引力定律
回顾：行星和太阳间的引力有什么特点？
Mm F G r2
太阳和行星间的引力，与太阳的质量成正 比，与行星的质量成正比，与太阳和行星 间的距离的平方成反比
是什么力使得物体不离开地球？
月—地检验 目的：地球上物体所受的力与地球吸引月球是同 一性质的力吗？
假设这两个力是同一种力。现在有两个完全相同的 物体m，地球的质量为M，半径为R，月地距离为r。 （已知r=60R ） Mm （1）在地球上使物体从 F1 G 2 树上下落所受引力为： R （2）将物体放在月球上, F2 G Mm 2 r 受到的地球的引力为：
A．公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不 是人为规定的 B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C．m1与m2受到的引力总是大小相等的，与m1、m2 是否相等无关 D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反的， 是一对平衡力
课堂练习
4.关于万有引力，下列说法中正确得是：(

人教版高一物理必修二第六章：6.3万有引力定律(共28张PPT)

人教版高一物理必修二第六章：6.3万有引力定律(共28张PPT)
普遍性
★4、万有引力的性质
思考：既然任意两个物体之间都有万有引力，
那为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？
下面我们粗略地来计算一下：
（1）两个质量为100kg，相距1m的人 之间的引力？ （2）地球的质量m=6×1024kg，太阳 的质量M=2×1030kg，地球到太阳的 距离R=1.5×1011m，求太阳对地球的引 力。
月球绕地球运动的向心加速度：
a
4
T
2r
2
假定维持月球绕地球运动的力与使得 月球轨道 苹果下落的力是同一种力,同样遵从 r=60R 平方反比关系,则:
F1
G
M地m R2
mg
F1
F2
F2
G
M地m r2
ma
a g / 3600 2.7103 m / s2
R=6370Km
供
=
a
4
T
2r
2
2.7103 m / s2
随堂练习：
如图所示，r虽大于两球的半径，但两球的半径
不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为
m1与m2，则两球间万有引力的大小为（ D ）
A、G m1m2 r2
C、
G
m1m2 (r1 r2 )
2
B、G m1m2
r12
D、 G
m1m2
(r r1 r2 )2
r1
r2
r
课堂小结：
作业：
独立性
★5、万有引力定律的意义
复杂运动背后隐藏着简洁的科学规律， 天上地下的物体都遵循相同的科学法则。
万有引力定律公式充满了简洁、对称、 和谐的美感
为人类探索宇宙空间奠定了理论基础
随堂练习：
对于万有引力定律的表达式 下面说法正确的是( AC )

新人教版高一物理必修二6.3万有引力定律 (共38张PPT)

新人教版高一物理必修二6.3万有引力定律 (共38张PPT)

太阳与行星间的引力: F G M m r2
万有引力的猜想： “天上”的力与“人间”的力是同一种力
课 堂 小
万有引力的检验： 月---地检验
推广： 宇宙中一切物体间都有引力
万有引力定律的得出:
F
G
m1m2 r2
万有引力定律的检验：引力常量G的测量实验
下一课：万有引力理论的成就
科学规律发现的过程往往是大胆猜想和 严格求证的结合.
三、万有引力定律的得出
事实上，自然界中任何两个有质量的物体间 都存在引力.
1687年牛顿发现万有引力定律
万有引力定律
1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向
在它们的连线上，引力的大小F与物体的质量m1和m2的乘积
成正比，与它们的距离r的二次方成反比. F
F’
2.公式：
F
G
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m 1m 2 r2
r为两球心间的距离
r为物体到地心的距离
例1.由公式
F
G
m1m2 可知，
r2
当两物体之间的距离 r时,两个物体可视为质
点，公式适用，则两物体之间的引力 F0
问题：当两物体间的距离 r0时,则两物体之间
的引力 F ,这种观点对么？
【解析】 ：
当两物体间距离 r0时，物体不能看成质点，
公式
F
G
m1m2 r2
Fr 2 G
m1m 2
m1
r
m2
F
m1m 2 r2
① m1,m2 ---两物体的质量 ② r ---两物体间的距离
③ G ---比例系数，叫引力常量，适用于任何物体，G的国际单位 N·m2/kg2
3.万有引力的理解

新版物理必修2人教版 6.3万有引力定律 (共18张PPT)学习PPT

新版物理必修2人教版 6.3万有引力定律 (共18张PPT)学习PPT

C．万 3倍有引力定律是由D牛．顿4发倍现的，而引力常量是由胡克测定的 4变、式设、想宇把航一员质在量某为星m球的表物面体以放初在速地度球v的0竖中直心向,问上物抛体出受一到个地物球体对，它物的体万上有升引的力最为大多高少度?为h。
有引力大小为（ ） 离1、地为面什高么度我们感处觉为不4到m旁g 边同学的引力呢？
2
．
公
式
：
F
＝
G
m1m2 r2
，
其
中
G ＝ 6.67×10 － 11
N·m2/kg2，它是在牛顿发现万有引力定律一百年
后由英国物理学家卡文迪许利用实验测出的．
1、为什么我们感觉不到旁边同学的引力呢？
下面我们粗略地来计算一下两个质量为50kg，相距 0.5m的人之间的引力？（为什么说是粗略？）
F=GMm/R2=6.67×10-7N
2、那么太阳与地球之间的万有引力又是多大？
已知：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为 m=5.9×1024kg，日地之间的距离为R=1.5×1011m
F=GMm/R2=3.5×1023N 说明:引力在天体与天体间,天体与物体间比较 显著,但通常物体间的引力可忽略不计.
3、 由
F＝G
m1m2 r2
m m 1m、1、为m什2么受我到们的感引觉力不总到是旁大边小同相学等的、引方力向呢相？反，是一对平衡力
1 2 mm 离公地式面 中高的度F应理解处为为m41m、gm2所受引力之和
A. G 2 大于 1 2 随例着2:半地径球为自R转,质加量快为,地M面的上均的匀物球体体会,在不其会内飞部起挖来去?一个半径为R/2的小球,在距离大球圆心为L处有一个质量为为m的小球,求此两个球体之

新人教版高中物理必修二：6.3万有引力定律 课件 (共14张PPT)

新人教版高中物理必修二：6.3万有引力定律 课件 (共14张PPT)
•在均匀球体内部所受万有引力为零
3.G为常量，叫引力常量
是谁发现
•G=6.67×10-11N·m2/kg2
了万有引力定 律？
•在数值上等于两个质量为1kg是的谁物确体定
相距1m时的相互作用力 了G的值？
三、定律适用的条件 1、万有引力定律适用于计算质点间的引力 2、r趋近于0，万有引力定律不适用。
§6-2 §6-3 万有引力定律
牛顿的万有引力定律 1、发现过程
为了方便说明问题，我们把行星的椭圆轨道近似地看作圆形轨道：
如果认为行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对行星的引力F
应为行星所受的向心力，即
F引 F向
F向
m
v2 r
(r为太阳到行星的距离， v为行星的线速度,m是行星的质量）
结论： 行星和太阳之间的引力跟 行星的
请再思考：
1、万有引力是否只存在于行星和天体之间 呢？ 2、能否适用于行星和卫星之间？ 3、万有引力定律的适用范围是什么？
• 万有引力普遍存在于任意两个有质量的物体 （太阳和行星、行星和卫星、地面上的物体） 之间．自然界中一般物体间的万有引力很小 （远小于地球与物体间的万有引力和物体间 的其它作用力），因而可以忽略不计．但考 虑天体运动和人造卫星运动问题时必须计算 万有引力，不仅因为这个力非常大，而且万 有引力提供了天体和卫星做匀速圆周运动所 需的向心力． 万有引力定律给出了物体间万有引力的定
当时，一轮明月悬在天际。他天真地自问道：为什么月亮
不落下来呢？经过一番苦思冥想，牛顿最后终于发现了万
有引力定律。万有引力定律告诉我们：自然界的万物，大
到天体，小到蚂蚁，彼此之间都存在着相互作用的吸引力；
吸引力的大小跟两个物体质量的乘积成正比，跟它们的中

高一物理必修二6.3万有引力定律ppt课件

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即a'
结论：
a a'
万有引力定律
<1>内容：自然界中任何两个物体都是互相 吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量成 正比,跟它们的距离的二次方成反比.
m1 m2 <2>表达式：F G 2 r
<3> G为引力常量: G = 6.67×10-11 N m2/kg2，
<4>适用条件：r 是质点与质点之间的 距离(或者是均匀球体球心之间的距离)。
月亮轨道半径：r ≈ 60R=3 .84×108m
求月球绕地球的向心加速度 ？
分析：
<1>根据向心加速度公式：
=2.71×10-3m/s2 <2>根据F引= GMm/r2: a=4π2r/T2
地球表面：
m m a' GM 对于月球： (60R) 2
即
GM g R2
g 3 2 2 . 71 10 m / s (60) 2
行星绕太阳运动、月亮绕地球 运动、苹果落地、……这些现象 引起了牛顿的沉思。 牛顿大胆的猜想: 这些力是同一种性质的力， 并且都遵从与距离平方成 反比的关系。
月-地检验
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2 地球半径：R = 6400×103m 月亮周期：T = 27.3天≈2.36×106 s
对万有引力的理解： 1、万有引力的普遍性。 2、万有引力的相互性。 3、万有引力的宏观性。
4、万有引力的特殊性。
学习思考： 纵观万有引力定律的发现历程， 你觉得科学发现的一般过程是什 么？你能概括一下吗？
①对现象的一般观察； ②提出假设； ③运用逻辑（包括数学）得出推论； ④通过试验对推论进行检验； ⑤对假说进行修正和推广。
思考:为什么行星不会飞离太阳呢？
原因:太阳和行星之间存在引力!
F引 ∝ Mm/r2
写成等式：F引= GMm/r2
万有引力定律
_____________________________________________
Newton’s Law of Universal Gravitation
<1>“天上的力”和“人间 的力”是不是同一种力， 遵循相同的规律呢？ <2>地球表面的重力是否 能延伸到很远的地方，会 不会作用到月球上呢？ <3>拉住月球使它围绕地 球运动的力，与拉着苹果 下落的力，以及众行星与 太阳之间的作用力是不是 真的是一种力，并遵循相 同的规律呢???
r2
r
例题1、对于万有引力定律的表达式 m1 m2 下面说法中正确的是( AC ) F G 2
r
A．公式中 G 为引力常量，它是由实验 测得的，而不是人为规定的 B．当 r 趋近于零时，万有引力趋近于 无穷大 C．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等 的，与 m1、m2 是否相等无关 D．m1 与 m2 受到的引力总是大小相等、 方向相反的，是一对平衡力
思考：我们人与人之间也一样存在万有
引力，可是为什么我们感受不到呢？
例题1、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？
6.67×10-7 N
是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人 根本无法察觉到。
那么太阳与地球之间的万有引力又是 多大呢？ 已知：太阳的质量为M = 2.0×1030 kg， 地球质量为m = 5.98×1024 kg，日、地 之间的距离为R = 1.5×1011 m F = GMm/R2 =3.5×1022(N) 3.5×1022 N 非常大，能够拉断直 径为 9000 km 的钢柱。 而太阳对质量为 50 kg 的人，引力 很小，不到 0.3 N 。当然我们感受不 到太阳的引力。
2、实验结果：G = 6.67×10-11 N m2/kg2 3、G 值的物理含义：两个质量为 1 kg 的物体相距 1 m时，它们之间万有 引力为 6.67×10-11 N 4、卡文迪许扭称实验的意义： (1) 证明了万有引力的存在，使万有引 力定律进入了真正实用的时代； (2) 开创了微小量测量的先河，使科学 放大思想得到了推广。
例题2、如图所示，r 虽然大于两球的半径， 但两球的半径不能忽略，而球的质量分布 均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引 力的大小为 ( )D
m1m2 A、 G 2 r m1m2 C、 G 2 (r1 + r2 )
r1
m 1 m2 B、 G 2 r1 m1m2 D、G 2 (r + r1 + r2 )
三、引力常量的测量——扭秤实验 1、 实验原理：科学方法——放大法的测定: ⑴装置介绍:T形架、石英丝、 镜尺、M球和m/球
光源
⑵测量原理介绍:扭秤达到平衡时, 引力矩等于石英丝的阻力矩 . 石 英丝转角可由镜尺测出 ,由石英丝 转角可知扭力矩等于引力矩 ,从而 可测得万有引力,进而可测引力恒 量G. ⑶实验意义: ①证实了万有引力定律 ②测定了引力恒量