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高二物理萬有引力定律教案-資料下載頁

2024-11-04 12:51本頁面
  

【正文】 些橢圓的一個焦點(diǎn)上。開普勒第二定律:對每個行星來說,太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第三定律:所有行星的橢圓軌道的長半軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。二、牛頓對行星運(yùn)動的解釋:版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)高考資源網(wǎng)()您身邊的高考專家應(yīng)注意:(1)公式中G稱作萬有引力恒量,經(jīng)測定G=180。1011Nm2/Kg2。(2)公式中的R為質(zhì)點(diǎn)間的距離。對于質(zhì)量分布均勻的球體,可把它看做是質(zhì)量集中在球心的一個點(diǎn)上。(3)從G=180。1011Nm2/Kg2可以看出,萬有引力是非常小的,平時很難覺察,所以它的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了對天體(質(zhì)量特別大)運(yùn)動的研究過程。四、萬有引力恒量的測定: 自牛頓發(fā)表萬有引力定律以來,人們試圖在實(shí)驗(yàn)中測出引力的大小,其目的在于給“萬有引力定律”進(jìn)行鑒別和檢驗(yàn)。因?yàn)闆]有被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的理論總是空洞的理論,更無實(shí)際意義。英國物理學(xué)家卡文迪許承擔(dān)了這樣一項(xiàng)科學(xué)難題,他發(fā)揮了精湛的實(shí)驗(yàn)才能,取得了極其精確的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)裝置是用的扭秤(如右圖所示),兩端各置一個鉛質(zhì)球,再用另外兩個球靠近,研究它們的引力規(guī)律。實(shí)驗(yàn)原理是用力矩平衡的道理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:首先驗(yàn)證了萬有引力的正確性。另外測定了萬有引力恒量為:G=180。1011Nm/Kg 目前萬有引力恒量的公認(rèn)值為:G=180。1011Nm/Kg 小結(jié):萬有引力定律的發(fā)現(xiàn),絕不是牛頓一人的成果。它是人類長期研究奮斗的結(jié)果,甚至有人獻(xiàn)出了寶貴的生命。萬有引力定律的確立,并不是在1687年牛頓發(fā)表之時,而應(yīng)是1798年卡文迪許完成實(shí)驗(yàn)之時。萬有引力定律的公式:F=Gm1m2r2 只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用。這里的“質(zhì)點(diǎn)”要求是質(zhì)量分布均勻的球體,或是物體間的距離r遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體的大小d(rd),這兩種情況。版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)第五篇:高一物理 萬有引力定律教案 新人教版第三節(jié) 萬有引力定律學(xué)習(xí)目標(biāo) 課標(biāo)要求1、了解“月-地檢驗(yàn)”的理論推導(dǎo)過程; 2、理解萬有引力定律; 重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):月—地檢驗(yàn)的推導(dǎo)過程難點(diǎn):任何兩個物體之間都存在萬有引力 鞏固基礎(chǔ)1.對于萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=Gm1m2r2,下列說法正確的是()A.公式中G為引力常數(shù),是人為規(guī)定的B.r趨近于零時,萬有引力趨于無窮大C.mm2之間的萬有引力總是大小相等,與mm2的質(zhì)量是否相等無關(guān)D.mm2之間的萬有引力總是大小相等,方向相反,是一對平衡力,該行星的半徑是地球半徑的一半,質(zhì)量也是地球質(zhì)量的一半,他在行星上所受的引力是在地球上所受引力的()A.1倍B.1倍 C. 1倍 D.2倍 ,下列說法中正確的是()A.只適用于天體,不適用于地面物體B.只適用于球形物體,不適用于其它形狀的物體 C.只適用于質(zhì)點(diǎn),不適用于實(shí)際物體D.適用于自然界中任意兩個物體之間,下列說法中正確的是()A.它在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量各為1kg的質(zhì)點(diǎn)相距1m時相互作用力的大小 B.它適合于任何兩個物體C.它的數(shù)值首次由牛頓測出D.它數(shù)值很小,說明萬有引力非常小,可以忽略不計(jì)5.在地球赤道上,質(zhì)量1 kg的物體隨地球自轉(zhuǎn)需要的向心力最接近的數(shù)值為()324A.10N B.10N C.10N D.10 N2466.在地球赤道上,質(zhì)量1 kg的物體同地球(10kg,10m,1122萬有引力常量G=10 Nm/kg)間的萬有引力最接近的數(shù)值為()324A.10N B.10N C.10N D.10 N提升能力,10m,10s,10kg,求月球公轉(zhuǎn)的向心力大小22248.10kg,10kg,10m,利用萬有引力定律求出地球月亮間的萬有引力。把得出的結(jié)果與上題相比較,能說明什么問題?“月-地檢驗(yàn)”的理論推導(dǎo)過程如下:M表示地球的質(zhì)量,R表示地球的半徑,r表示月球到地球的距離。萬有引力常量G=1011 Nm2/kg2,(1)假定維持月球繞地球運(yùn)動的力和對地面物體的引力都遵從“平方反比”的規(guī)律,即滿足太陽與行星之間的引力公式F=GMm,在地球引力作用下,根據(jù)牛頓運(yùn)動定律,試證明: 2rGM① 月球的加速度為:a1 =2r② 地面上物體的重力加速度為:g =GM2R(2)當(dāng)時的天文觀測表明,r =60R,利用⑴求a1的比值 g82(3)已知r = 10m,月球繞地球運(yùn)行的周期T= ,重力加速度g = ,設(shè)月球繞地球運(yùn)行的向心加速度a2,運(yùn)用圓周運(yùn)動知識,求a2 g 2(4)比較題中求出的 a1a2與是否相等。如果相等,gg感悟經(jīng)典如圖所示,在距一質(zhì)量為m0、半徑為R、密度均勻的大球體R處有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),此時大球?qū)|(zhì)點(diǎn)的萬有引力為F1,當(dāng)從大球體中挖去一半徑為R/2的小球體后,剩下的部分對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力為F2,求F1:F2.【解析】根據(jù)萬有引力定律,大球體對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力為F1=Gm0m ①(2R)2m0 根據(jù)密度公式ρ=m/V,被挖去的小球體質(zhì)量162。=m0m0 ②8162。mGm0被挖去的小球體對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力為F162。=3R2 ③ 1()2大球體剩余部分對質(zhì)點(diǎn)m的萬有引力F2為F=FF162。 ④211由①②③④得 則F1=9F27拓展:自然界中任何兩個物體之間都存在萬有引力,萬有引力定律中兩個物體的距離,對于相距很遠(yuǎn)、可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體,就是指兩個質(zhì)點(diǎn)的距離;對于均勻的球體,指的是兩個球心的距離.第三節(jié) 萬有引力定律答案: 7..10N 208. 10N 萬有引力提供向心力 :(1)① 設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M、m,兩球心之間的距離為r,月球的加速度大小為a1, 假設(shè)地球和月球之間的引力也滿足F=由牛頓第二定律得:F=ma1 由① ② 得:a1 =20GMm ① 2r②GM 2rGMm0 ③ 2R②地面物體的質(zhì)量為m0,假設(shè)地球和該物體之間的引力滿足F0=不考慮地球的自轉(zhuǎn),引力和重力大小相等 所以,F(xiàn)0=m0g ④ 由③ ④ 得:g =(2)GM2Ra1R1 =()2=gr3600(3)由勻速圓周運(yùn)動的知識得到:月球繞地球運(yùn)行的向心加速度a=(2p2)r; Ta24pr1== ggT23600(4)比較上述結(jié)果得到:a1a2 =gg表明地球?qū)υ虑虻囊蛯Φ孛嫖矬w的引力的確都遵守平方反比定律,因而是同一種性質(zhì)的力。
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