优化方案必修2第六章第二节太阳与行星间的引力第三节万有引力定律

上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天第二节太阳与行星间的引力第三节万有引力定律上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天课标定位学习目标：1.知道太阳与行星间存在引力作用及行星绕太阳运动的向心力是由太阳对它的引力提供.2.了解万有引力定律的发现过程，理解万有引力定律的内容，会用万有引力定律公式解决有关问题，注意公式的适用条件.3.知道引力常量的测定方法及其在物理学上的重要意义.重点难点：1.万有引力定律及其应用.2.月—地检验.易错问题：对万有引力定律公式适用条件的理解.上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天基础知识梳理一、太阳与行星间的引力1.太阳对行星的引力太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成_________，与行星和太阳间距离的二次方成_______，即F∝_______.正比反比m/r2上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天2.行星对太阳的引力行星对太阳的引力与太阳的质量M成________，与行星和太阳间距离的二次方成_______，即F′∝_________.正比反比M/r2上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天3.太阳与行星间的引力（1）太阳与行星间引力的大小与太阳和行星质量的_______成正比，与两者距离的二次方成反比，即F=________.(2)表达式中的G是比例系数，其大小与太阳和行星的质量无关，引力的方向沿二者的连线.乘积2MmGr上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天二、万有引力定律1.月—地检验由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，则月球轨道上物体受到的引力是地球上的________，根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度（月球公转的向心加速度）应该是它在地球表面附近下落时的加速度（自由落体加速度）的_________，根据计算和测得的数据可以得出：地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一性质的力.1/6021/602上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天2.万有引力定律（1）内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的_______成正比、与它们之间距离r的_________成反比.（2）表达式：____________乘积二次方122.mmFGr上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天3.引力常量（1）大小：G=______________________.（2）测定：英国物理学家____________在实验室里准确地测出了G值.6.67×10-11N·m2/kg2卡文迪许上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天核心要点突破一、对万有引力定律的进一步理解1.公式的适用条件:严格说只适用于计算两个质点的相互作用,但对于下述几种情况,也可用该公式计算.122mmFGr上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天（1）两质量分布均匀的球体间的相互作用,可用公式计算,其中r是两个球体球心的距离.（2）一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力,可用公式计算,r为球心到质点间的距离.（3）两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,公式也适用,r为两物体中心间的距离.上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天2.万有引力的特点普遍性万有引力是存在于宇宙中任何有质量的物体之间的相互吸引力，任何有质量的物体之间都存在着这种相互作用相互性两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，它们之间的关系符合牛顿第三定律上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天宏观性在通常情况下，万有引力非常小，它的存在可由卡文迪许扭秤来观察，只有在质量巨大的天体间，它的作用才有宏观物理意义特殊性两个物体间的万有引力，只与它们本身的质量和它们间的距离有关，与所在空间的性质及周围有无其他物体无关上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天特别提醒1.任何物体间的万有引力都是同种性质的力.2.任何有质量的物体间都存在万有引力.一般情况下，分析问题时，只考虑天体间或天体对附近物体的万有引力，质量较小的物体间引力忽略不计.上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天二、万有引力和重力的关系1.重力是万有引力的一个分力重力是由于地球的吸引而产生的，但能否说万有引力就是重力呢？分析这个问题应从地球自转入手，在地球表面上的物体所受的万有引力F可以分解成物体所受到的重力G和随地球自转而做圆周运动的向心力F′，如图6-2-1所示，上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天图6-2-1上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天其中而F′=mω2r，从图中可以看出：重力是万有引力的一个分力，方向一般并不指向地心，其大小随纬度的增大而增大.2MmFGR上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天2.在两极处的重力在两极处,由于物体自转需要的向心力为零,所以地球对物体的万有引力就等于重力,即方向指向地心.2,MmmgGR上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天3.在赤道处的重力在赤道处,物体所受的地球给的万有引力可以分解成两个同方向的力,其中一个是物体的重力,另一个是物体随地球自转需要的向心力.假设地球自转的角速度为ω,则有:F引=mg+mω2R，所以mg=F引-mω2R=方向指向地心.22,MmGmRR上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天由于地球自转的角速度很小,物体自转需要的向心力很小,所以对于任何物体都有:因此在一般情况下进行计算时可以认为:上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天4.在高空处的重力假如说物体距地面的高度为h,在忽略地球自转的条件下有:而gR2=GM.解得:这个关系式表明，随着高度的增加，重力加速度会减小.在计算时，这个因素有时是不能忽略的.2,MmmghGRh（）2.hRggRh（）上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天课堂互动讲练类型一万有引力定律公式的正确应用例1两大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为（）上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天A.1/4FB.4FC.1/16FD.16F【思路点拨】由公式可知F既与两物体的质量有关，也和两物体中心间的距离r有关.122mmFGr上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天【解析】小铁球间的万有引力大铁球半径是小铁球半径的2倍,其质量为小铁球222224mmFGGrr（）34·3mVr上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天大铁球所以两个大铁球间的万有引力【答案】D334428833MVrrm（）222881616.44mmGmFGFrr（）上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天【点评】运用万有引力定律时，要准确理解万有引力定律公式中各量的意义并能灵活运用.本题通常容易出现的错误是考虑两球球心距离的变化而忽略球体半径变化而引起的质量变化，从而导致错误.上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天变式训练1.如图6-2-2所示两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,大小分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，则两球间的万有引力大小为（）上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天图6-2-2上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天解析：选D.两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,所以两球心间距离应为（r1+r2+r）,由公式知两球间万有引力应为所以D选项正确.12212,mmFGrrr（）上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天类型二万有引力定律的灵活应用例2（2010年西安八校联考）一个质量均匀分布的球体，半径为2r，在其内部挖去一个半径为r的球形空穴，其表面与球面相切，如图6-2-3所示.已知挖去小球的质量为m，在球心和空穴中心连线上，距球心d=6r处有一质量为m2的质点，求剩余部分对m2的万有引力.上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天图6-2-3上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天【思路点拨】处理本题的关键是采用填补法，把挖去的部分补上，然后把多计算的力从总的万有引力中减去.上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天【解析】将挖去的小球填入空穴中，由可知，大球的质量为8m，大球对m2的引力为343VR2212282(6)9mmmmFGGrr上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天被挖去的小球对m2的引力为m2所受剩余部分的引力为22222(5)25mmmmFGGrr212241.225mmFFFGr2241.225mmGr【答案】上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天【点评】当质点与质量分布均匀的球体间或两个质量分布均匀的球体间距离较小时，球体虽然不能看作质点，但仍可用公式计算万有引力，此时的r应等于质点与球心的距离或两个球心间的距离.122mmFGr上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天变式训练2.设想把质量为m的物体放在地球的中心，地球质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是（）A.零B.无穷大C.D.无法确定2GMmR上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天解析：选A.地心周围的物体对放在地心处的物体的万有引力的合力为零，所以选项A正确.上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天类型三重力和万有引力的关系设想有一宇航员在某行星的极地上着陆时，发现物体在当地的重力是同一物体在地球上重力的0.01倍，而该行星一昼夜的时间与地球相同，物体在它赤道上时恰好完全失重.若存在这样的星球，它的半径R应多大？例3上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天【解析】设行星的半径为R，在赤道上质量为m的物体随星体自转，物体受力如图6-2-4所示，根据牛顿第二运动定律得上页下页核心要点突破基础知识梳理课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第六章万有引力与航天图6-2-