6.3 万有引力定律 2012.03.23. 高一物理组
课前预习
1.地球吸引月球的力、地球吸引苹果的力?与太阳吸引行星的力是不是同种性质的力?
2.“月—地检验”要检验什么?
3.万有引力定律是谁发现的?内容是什么?是谁首先在实验室比较准确地得出了引力常量G的数值。
课堂互动
一、月—地检验
[说一说]:“月—地检验”要检验什么?如何检验?
[试一试]:地面附近的重力加速度g=9.8m/s2
,月球绕地球运动的周期为27.3天(2.36×106
s),轨道半径为地球半径的60倍,地球半径R =6.4×106
m。设质量为m的物体在月球轨道上运动的加速度(月球公转的向心加速度)为a,则a?r?2,又??2?T,r=60R,得
a?60R4?2T2?13600?9.8?1602g。
因此得出结论 。 二、万有引力定律
[说一说]:万有引力定律:自然界中 两个物体都相互吸引,引力的方向 上,引力的大小与 成正比、与它们之间的距离的 成反比。即F= 。 三、引力常量
[说一说]:英国物理学家 首先在实验室比较准确地得出了引力常量G的数值。数值是G = 。
[想一想]:测定引力常量G的数值有何意义?
[思考与讨论]:英国物理学家 把太阳与行星之间的引力、地球与月球之间的引力、地球与地面物体之间的引力所遵从的规律推广到宇宙万物之间,你觉得合适吗?为什么我们平时感觉不到身边的两个物体会相互吸引呢?
〖例1〗关于万有引力定律F?GMmr2,下列说法中正确的是( )
A.牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上,发现了万有引力定律,因此万有引力定律
仅适用于天体之间
B.卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值
C.两物体各自受到对方的引力的大小不一定相等,质量大的物体受到的引力也大 D.当r等于零时,万有引力为无穷大
〖例2〗质量都为50Kg的两个人相距1m,他们之间的万有引力大小是多大?这个力大约是每个人的重力的多少分之一?(g =10m/s2)
练习
1.关于万有引力定律的正确说法是( )
A.天体间万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比
B.任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比
C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比
D.万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用
2.关于万有引力定律的适用范围,下列说法中正确的是 ( )
A.只适用于天体,不适用于地面物体 B.只适用于球形物体,不适用于其他形状的物体 C.只适用于质点,不适用于实际物体 D.适用于自然界中任意两个物体之间 3.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,下列办法不可采用的是( )
A.使两物体的质量各减小一半,距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4,距离不变 C.使两物体间的距离增为原来的2倍,质量不变 D.使两物体间的距离和质量都减为原来的1/4
4.质点A与质点B相距L时万有引力为F,若将A的质量增加为原来的3倍,B的质量增加为原来的8倍,将AB间距离增大为2L,则AB间万有引力将为( ) A.F/4 B.6F C.12F D.24 F
5.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力 B.行星受到太阳的万有引力,行星运动不需要向心力 C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等
D.行星受到太阳的万有引力,万有引力提供行星圆周运动的向心力
6、在万有引力定律的公式F?Gm1m2r2中,r是 ( )
A.对星球之间而言,是指运行轨道的平均半径
B.对地球表面的物体与地球而言,是指物体距离地面的高度 C.对两个均匀球而言,是指两个球心间的距离 D.对人造地球卫星而言,是指卫星到地球表面的高度
7、火星的半径是地球半径的一半,火星的质量约为地球质量的1/9;那么地球表面50 kg的物体受到地球的吸引力约是火星表面同质量的物体受到火星吸引力的________倍
8.两个质量分布均匀的球质量分别为m与4m,半径分别为R与2R,表面相距为R,则两球之间的万有引力为多大?
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