高中物理63萬(wàn)有引力定律隨堂學(xué)案新人教版必修2高一(已修改)
2025-06-20 00:12 本頁(yè)面
【正文】 第3節(jié) 萬(wàn)有引力定律{課前感知}4用心 愛心 專心1．假定維持月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使得蘋果下落的力真的是同一種力，同樣遵從 的定律，那么，由于月球軌道半徑約為地球半徑的60倍，所以月球軌道上一個(gè)物體受到的引力是在地球上的 倍。根據(jù)牛頓第二定律，物體在月球軌道上運(yùn)動(dòng)的加速度(月球 加速度)是它在地面附近下落時(shí)的加速度( 加速度)的 倍。根據(jù)牛頓時(shí)代測(cè)出的月球公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑，檢驗(yàn)的結(jié)果是 ，與 ，真的是同一種力。2．自然界中任何兩個(gè)物體都 ，引力的大小與 正比，與 成反比。其中G叫 ，數(shù)值為 ，它是英國(guó)物理學(xué)家 在實(shí)驗(yàn)室利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。3．萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一。它把地面上 規(guī)律和 規(guī)律統(tǒng)一了起來，對(duì)以后物理學(xué)和天文學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。它第一次揭示了 規(guī)律，在人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上樹立了一座里程碑。{即講即練}【典題例釋】【我行我秀】【例1】對(duì)于質(zhì)量為m1和質(zhì)量為m2的兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力的表達(dá)式F=Gm1m2r2，下列說法正確的是 ( ) ，它是由實(shí)驗(yàn)得出的，而不是人為規(guī)定的 ，萬(wàn)有引力趨于無窮大 ，方向相反的，是一對(duì)平衡力【思路分析】引力常量G值是由英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許運(yùn)用構(gòu)思巧妙的“精密”扭秤實(shí)驗(yàn)第一次測(cè)定出來的，所以選項(xiàng)A正確．兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力是一對(duì)作用力與反作用力，它們總是大小相等，方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上，所以選項(xiàng)C正確。【答案】 AC【類題總結(jié)】如果對(duì)萬(wàn)有引力定律只適用于質(zhì)點(diǎn)這一條件缺乏深刻理解(或根本不注意適用條件)，往往不能認(rèn)識(shí)當(dāng)兩物體間的距離r趨于零時(shí)，這兩個(gè)物體不能看做質(zhì)點(diǎn)，萬(wàn)有引力定律不適用于此種情況，就容易盲目套用定律錯(cuò)選B．【例2】火星半徑為地球半徑的一半，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/9。一位宇航員連同宇航服在地球上的質(zhì)量為100kg ，則在火星上其質(zhì)量為 kg，重力為 N.【思路分析】地球表面的重力加速度g地=GM地 R2地 ①火星表面的重力加速度g火=GM火 R2火 ②由①②：g火=R地2M火R火2M地g地=2219=物體在火星上的重力：mg火=100=436N.【答案】100 436【類題總結(jié)】(1)質(zhì)量是物體本身的一種屬性，它不隨物體位置的變化而變化。 (2)火星表面的重力加速度與地球表面的重力加速度不同，故物體在火星表面的重力與在地球表面的重力不同。(3)根據(jù)地球表面的重力加速度的表達(dá)式及火星表面的重力加速度的表達(dá)式求出火星表面的重力加速度?！纠?】宇航員站在一星球表面上某高處，沿水平方向拋出一個(gè)小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)，若拋出時(shí)的初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為3L．已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G．求該星球的質(zhì)量M.【思路分析】要建立清晰的物理情景，理清解題思路，根據(jù)力學(xué)知識(shí)求出兩者的聯(lián)系量:重力加速度．【答案】設(shè)拋出點(diǎn)的高度為h，第一次水平位移為x，則有 x2+h2=L2 第二次平拋過程有 (2x)2+h2=(3L)2 解得h=L/3 設(shè)該行星表面上重力加速度為g，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得： h=12gt2 由萬(wàn)有引力定律與牛頓第二定律得： GMmR2=mg 聯(lián)立以上各式可解得M=23LR23Gt2【類題總結(jié)】求解力學(xué)知識(shí)和萬(wàn)有引力定律綜合問題的方法：由萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系求其他的物理量．【例4】你受太陽(yáng)的引力是多大?和你受地球的引力比較一下；可得出什么樣的結(jié)論?， X1011m，設(shè)你的質(zhì)量是60kg?！舅悸贩治觥吭诜治龅厍虮砻嫖矬w的受力時(shí)，可以不可考慮太陽(yáng)等其他星體
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