問(wèn)題：各行星都圍繞著太陽(yáng)運(yùn)行，說(shuō)明太陽(yáng)與行星之間的引力是使行星如此運(yùn)動(dòng)的主要原因。引力的大小和方向能確定嗎？新課導(dǎo)入7.2萬(wàn)有引力定律開(kāi)普勒：受到了來(lái)自太陽(yáng)的類似于磁力的作用伽利略：一切物體都有合并趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)在歷史上，很多科學(xué)家們都提出過(guò)自己的解釋：胡克、哈雷：受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比學(xué)習(xí)任務(wù)一學(xué)習(xí)任務(wù)一

萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程

學(xué)習(xí)任務(wù)一學(xué)習(xí)任務(wù)一

萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程消去v消去T討論F太陽(yáng)Ｍ行星ｍｒv1.行星與太陽(yáng)間的引力圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)定律牛頓第三定律②①天體的橢圓運(yùn)動(dòng)任意的兩個(gè)物體間同樣適用于發(fā)明微積分進(jìn)行數(shù)學(xué)論證③牛頓哈雷胡克?

蘋果落地、高處物體落地、月亮繞地旋轉(zhuǎn)……這些現(xiàn)象引起了牛頓的沉思。萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)牛頓的思考：（１）“天上的力”和“人間的力”是同一種力嗎？（２）地球表面的重力是否能延伸到月球軌道？牛頓的猜想：蘋果與月球受到的引力可能是同一種力!學(xué)習(xí)任務(wù)一

萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程Rr“月——地”檢驗(yàn)示意圖檢驗(yàn)?zāi)康模旱厍蚝驮虑蛑g的吸引力是否與地球吸引蘋果的力為同一種力．檢驗(yàn)原理：

根據(jù)牛頓第二定律，知：【月－地檢驗(yàn)】

學(xué)習(xí)任務(wù)一

萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程Rr“月——地”檢驗(yàn)示意圖根據(jù)向心加速度公式,有：組卷網(wǎng)=2.72×10-3m/s2即：驗(yàn)證成功月地檢驗(yàn)行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的向心力是太陽(yáng)對(duì)行星的引力一切物體間都存在引力衛(wèi)星繞行星公轉(zhuǎn)的向心力是行星對(duì)衛(wèi)星的引力地面上物體所受重力來(lái)自地球?qū)ξ矬w的引力學(xué)習(xí)任務(wù)一

萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程萬(wàn)有引力定律：2、萬(wàn)有引力的表達(dá)式：1、萬(wàn)有引力定律內(nèi)容：

自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與他們之間距離r的二次方成反比。注：G是比例系數(shù)，叫做引力常量，適用于任何兩個(gè)物體；

G在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力．學(xué)習(xí)任務(wù)二

對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解和計(jì)算3.理解：（1）.普遍性：萬(wàn)有引力存在于任何兩個(gè)物體之間；（2）.相互性：作用力和反作用力；（3）.特殊性：兩個(gè)物體間的萬(wàn)有引力與物體所在空間和其他物體無(wú)關(guān)；（4）.適用性（適用范圍）：只適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力。

a）.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用;b）.可以看作質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)物體間的相互作用;c）.若是兩個(gè)均勻的球體,應(yīng)是兩球心間的距離.m1m2r學(xué)習(xí)任務(wù)二

對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解和計(jì)算

學(xué)習(xí)任務(wù)二AD學(xué)習(xí)任務(wù)二[解析]萬(wàn)有引力定律適用于兩質(zhì)點(diǎn)間的相互作用,當(dāng)兩球體質(zhì)量分布均勻時(shí),可認(rèn)為球體質(zhì)量集中在球心,也可用萬(wàn)有引力定律計(jì)算萬(wàn)有引力,故A、D正確;當(dāng)r→0時(shí),兩物體不能視為質(zhì)點(diǎn),萬(wàn)有引力定律不再適用,B錯(cuò)誤;勻質(zhì)大球球心周圍各部分對(duì)勻質(zhì)小球的萬(wàn)有引力的合力為零,故C錯(cuò)誤.對(duì)萬(wàn)有引力定律的理解(1)普遍性:任何兩個(gè)物體之間都存在引力(大到天體小到微觀粒子),萬(wàn)有引力是自然界中物體間的基本相互作用之一.(2)相互性:兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間的萬(wàn)有引力也是力的一種,力的作用是相互的,具有相互性,符合牛頓第三定律.(3)特殊性:兩物體間的引力只與它們的質(zhì)量及距離有關(guān),而與它們所在空間的性質(zhì)無(wú)關(guān),與周圍是否存在其他物體無(wú)關(guān).(4)宏觀性:地面上的一般物體之間的萬(wàn)有引力比較小,與其他力比較可忽略不計(jì).在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間,它的存在才有宏觀的物理意義.學(xué)習(xí)任務(wù)二[科學(xué)探究]牛頓雖然發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,卻沒(méi)能給出引力常量的數(shù)值.這是因?yàn)橐话阄矬w間的引力非常小,很難用實(shí)驗(yàn)的方法將它測(cè)量出來(lái).直到一百多年之后,才由英國(guó)的卡文迪什用精巧的扭秤裝置測(cè)出.學(xué)習(xí)任務(wù)三

引力常量的測(cè)量學(xué)習(xí)任務(wù)三卡文迪許扭秤的測(cè)量方法思考：1.兩個(gè)1千克的物體間的萬(wàn)有引力很小，它是如何測(cè)量的？2.力很小讀數(shù)如何解決？學(xué)習(xí)任務(wù)三

引力常量的測(cè)量學(xué)習(xí)任務(wù)三卡文迪什在對(duì)一些物體間的引力進(jìn)行測(cè)量并算出引力常量G后，又測(cè)量了多種物體間的引力，所得結(jié)果與利用引力常量G按萬(wàn)有引力定律計(jì)算所得的結(jié)果相同。所以，引力常量的普適性成為萬(wàn)有引力定律正確的見(jiàn)證，它為萬(wàn)有引力定律的普遍意義奠定了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。引力常量的測(cè)定具有怎樣的意義？學(xué)習(xí)任務(wù)三

引力常量的測(cè)量學(xué)習(xí)任務(wù)三例3

[2023·北京豐臺(tái)期中]1687年牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,但并沒(méi)有得出引力常量.直到1798年,卡文迪什首次利用如圖所示的裝置,比較精確地測(cè)量出了引力常量.關(guān)于這段歷史,下列說(shuō)法不正確的是

(

)A.只有天體間才存在萬(wàn)有引力B.利用萬(wàn)有引力定律不能準(zhǔn)確計(jì)算相距0.5m的兩個(gè)學(xué)生之間的萬(wàn)有引力C.這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置巧妙地利用放大原理提高了測(cè)量精度D.引力常量不易測(cè)量的一個(gè)重要原因就是地面上普通物體間的引力太微小學(xué)習(xí)任務(wù)三A學(xué)習(xí)任務(wù)三

1.卡文迪什扭秤實(shí)驗(yàn)中的放大方法有:力學(xué)放大(借助力矩將萬(wàn)有引力的作用效果放大)和光學(xué)放大(借于平面境將微小的運(yùn)動(dòng)效果放大).2.卡文迪什扭秤實(shí)驗(yàn)開(kāi)創(chuàng)了微小量測(cè)量的先河,使科學(xué)放大思想得到推廣.學(xué)習(xí)任務(wù)三重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系1.物體在地球(地球被視為規(guī)則的球體)不同緯度的位置,隨地球的自轉(zhuǎn)做半徑不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),請(qǐng)思考:(1)物體在地球不同緯度的位置,受到的萬(wàn)有引力大小一樣嗎?(2)不考慮自轉(zhuǎn),萬(wàn)有引力和重力有何關(guān)系?(3)物體在地球的不同位置,什么力提供向心力?

素養(yǎng)提升

[答案]不考慮自轉(zhuǎn),萬(wàn)有引力等于重力[答案]萬(wàn)有引力的一個(gè)分力提供物體隨地球轉(zhuǎn)動(dòng)需要的向心力2.假設(shè)地球不自轉(zhuǎn),重力與萬(wàn)有引力相等.考慮地球自轉(zhuǎn),地表的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心在地軸上的某點(diǎn),此時(shí)物體所需的向心力Fn由萬(wàn)有引力F引指向地軸的分力提供,而另一個(gè)分力則是物體的重力G,如圖所示.因此,重力與萬(wàn)有引力是分力與合力的關(guān)系.素養(yǎng)提升

素養(yǎng)提升

素養(yǎng)提升

D課堂小結(jié)行星與太陽(yáng)間的引力引力常量G月—地檢驗(yàn)適用條件：質(zhì)點(diǎn)或均勻球體萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律英國(guó)卡文迪什用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得證明了地球表面的重力與地球吸引月球的力是相同性質(zhì)的力應(yīng)用領(lǐng)域：天體之間或天體與物體之間G=6.67×10-11Nm2/kg2課后習(xí)題1.既然任何物體間都存在著引力，為什么當(dāng)兩個(gè)人接近時(shí)他們不會(huì)吸在一起？我們通常分析物體的受力時(shí)是否需要考慮物體間的萬(wàn)有引力？請(qǐng)你根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)用合理的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明以上兩個(gè)問(wèn)題。課后習(xí)題2.大麥哲倫云和小麥哲倫云是銀河系外離地球最近的星系（很遺憾，在北半球看不見(jiàn)）。大麥哲倫云的質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的1010倍，即2.0×1040kg，小麥哲倫云的質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的109倍，兩者相距5×104光年，求它們之間的引力。課后習(xí)題3.太陽(yáng)質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的2.7×107倍，太陽(yáng)到地球的距離大約是月球到地球距離的3.9×102倍，試比較太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍虻囊?。課后習(xí)題4.木星有4顆衛(wèi)星是伽利略發(fā)現(xiàn)的，稱為伽利略衛(wèi)星，其中三顆衛(wèi)星的周期