6.3 萬有引力定律
【學習目標】
1.體會物理研究中猜想與驗證的魅力，能夠踏著牛頓的足跡了解月地檢驗。
2.進一步大膽地推導得出萬有引力定律。
3.了解引力常量的測量及意義。
【學習重難點】
1.根萬有引力定律的理解和應用
2.牛頓推導萬有引力定律的基本思路和研究方法
【設疑自探】
1.月-地檢驗的目的是什麼？如何進行驗證？
2．萬有引力定律的內容是：自然界中任何兩個物體都引力的大小與物體的質量m1和m2的乘積成正比，與它們成反比。
3.萬有引力定律的表示式其中g叫________gn·m2/kg－2,它在數值上等於兩個質量都是_____kg的物體相距________時的相互吸引力，它是由英國科學家在實驗室裡首先測出的，該實驗同時也驗證了萬有引力定律
4.萬有引力定律適用於計算的萬有引力，對於質量均勻分布的球體，仍可以用萬有引力定律，公式中的r為的距離。另外當兩個物體間的距離比它們自身的尺寸大得多的時候，可以把兩個物體當作質點，應用萬有引力定律進行計算。
【解疑合探】
**點一、「月-地檢驗」
問題1：什麼是「月-地檢驗」？有什麼意義？「月-地檢驗」的基本思路是怎樣的？過程中用了什麼樣的科學思想方法？
問題2：請你根據月球的週期和軌道半徑，計算出月球圍繞地球做圓周運動的向心加速度。
（已知r=3.8╳108m，t=27.3天）
問題3：乙個物體在地面的重力加速度為g=9.8m/s2，若把這個物體移到月球軌道的高度，則該物體的重力加速度為多少？（已知月球軌道半徑即月-地的距離r為地球半徑r的60倍）
【典例1】.地球半徑為r，地表處的重力加速度為 g,問離地面高為3r處的重力加速度為地表處的多少倍？
**點二、對萬有引力定律的理解
問題1：萬有引力定律的適用條件是什麼？如果兩個物體相距無究近，由公式f=gm1m2/r2可判斷它們之間的引力就會無窮大，這種說法對嗎？
問題2：萬有引力具有哪些特性？萬有引力定律的意義是什麼？
問題3：引力常量的數值是多少？該值是誰測定的？該值的測定有什麼意義？
燈泡鏡子
刻度尺卡文迪許實驗裝置
【典例2】地球質量大約是月球質量的81倍,在登月飛船通過月、地之間的某一位置時，月球和地球對它的引力大小相等，該位置到月球中心和地球中心的距離之比為（ ）a．1:27 b. 1:
9 c. 1:3 d.
9：1
【質疑再探】
設想人類開發月球，不斷將月球上的礦藏搬運到地球，假定經過長時間的開採後，月球仍可看作均勻的球體，仍沿開採前的圓周軌道運動，則與開採前相比（ ）
a.地球與月球間的萬有引力將變大
b.地球與月球間的萬有引力將變小
c.月球繞地球運動的週期將變長
d.月球繞地球運動的週期將變短
【拓展應用】
1、牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據，運用嚴密的邏輯推理，建立了萬有引力定律。在建立萬有引力定律的過程中，牛頓（ ）
a．接受了胡克等科學家關於「吸引力與兩中心距離的平方成反比」的猜想
b．根據地球上一切物體都以相同加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質量成正比，即fm的結論
c．根據fm和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關係，進而得出fm1m2
d．根據大量實驗資料得出了比例係數g的大小
2、.月—地檢驗的結果說明
a.地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力是同一種性質力
b.地面物體所受地球的引力與月球所受地球的引力不是同一種型別的力
c.地面物體所受地球的引力只與物體質量有關，即g=mg
d.月球所受地球的引力除與月球質量有關外，還與地球質量有關
3．對於萬有引力定律的表述式，下面說法中正確的是 （ ）
a. 公式中g為引力常量，它是由實驗測得的，而不是人為規定的
b. 當r趨近於零時，萬有引力趨於無窮大
c. m1與m2受到的引力大小總是相等的，方向相反，是一對平衡力
d. m1與m2受到的引力總是大小相等的，而與m1、m2是否相等無關
4．已知木星質量大約是地球的320倍，木星繞日執行的軌道半徑大約是地球繞日軌道半徑的5.2倍，則太陽對木星和對地球的引力大小之比約為______．
5．關於萬有引力常量g，以下說法中正確的是( )
a．在國際單位制中，g的單位是n·kg2/m2
b．在國際單位制中，g的數值等於兩個質量各為1kg的質點相距1m時的相互吸引力
c．在不同星球上，g的數值不一樣
d．在不同星球上，g的數值都一樣
6．甲、乙兩個物體之間萬有引力的大小為f．若保持甲物體的質量不變，使乙物體的質量減為原來的一半，同時讓甲乙兩個物體間的距離變為原來的一半，則甲、乙兩個物體間的萬有引力將變為______．
7、地球質量大約是月球質量的81倍，乙個飛行器在地球與月球之間，當地球對它的引力和月球對它的引力大小相等時，這個飛行器距地心的距離與距月心的距離之比為多少？
6 2萬有引力定律
式中 為萬有引力恒量 為兩物體的中心距離 引力是相互的 遵循牛頓第三定律 二 應用 例題及課堂練習 學生中存在這樣的問題 既然宇宙間的一切物體都是相互吸引的，哪為什麼物體沒有被吸引到一起？請學生帶著這個疑問解題 例題1 兩物體質量都是1kg，兩物體相距1m，則兩物體間的萬有引力是多少？解 由萬有引力...
萬有引力定律公式總結
線速度角速度 向心加速度 向心力兩個基本思路 1.萬有引力提供向心力 2.忽略地球自轉的影響 代換式 一 測量中心天體的質量和密度 測質量 1 已知表面重力加速度g，和地球半徑r。則 2 已知環繞天體週期t和軌道半徑r。則 3 已知環繞天體的線速度v和軌道半徑r。則 4 已知環繞天體的角速度 和軌道...
萬有引力定律例題
萬有引力定律的應用習題精選 1 一顆人造衛星的質量為m，離地面的高度為h，衛星做勻速圓周運動，已知地球半徑為r，地球表面重力加速度為g，求 1 衛星受到的向心力的大小 2 衛星的速率 3 衛星環繞地球執行的週期.2 已知海王星和地球的質量比m m 16 1，它們的半徑比r r 4 1，求 1 海王星...