2019-2020高中物理第5章万有引力与航天52万有引力定律
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[学习目标] 1.了解万有引力定律得出的思路和过程.2.理解万有引力定律的含义，并能利用万有引力公式进行有关计算.3.知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律.
一、万有引力发现的过程 1.解决引力问题存在三大困难：
困难之一：无数学工具解决变化的曲线运动问题.
困难之二：缺乏理论工具计算天体各部分对行星产生的力的总效果. 困难之三：众多天体的引力相互干扰的问题无法解决. 2.牛顿对问题的解决方法：
(1)牛顿利用他发明的微积分方法，越过了变速运动的障碍.
(2)运用模型方法，提出了质点的概念，并通过微积分运算的论证，把庞大天体的质量集中于球心.
(3)撇开其他天体的作用不计，只考虑太阳对行星的作用.
二、万有引力定律
1.内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.
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2.表达式：F＝G.
3.引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2
(1)物理意义：引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg的质点相距1 m时的相互吸引力. (2)引力常量测定的意义
卡文迪许利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，测出G的数值及验证了万有引力定律的正确性.引力常量的确定使万有引力定律能够进行定量的计算，显示出真正的实用价值. 4.万有引力的特性
(1)普遍性：万有引力存在于宇宙中任何两个有质量的物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间).
(2)相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律.
(3)宏观性：天体间万有引力很大，它是支配天体运动的原因.地面物体间、微观粒子间的万有引力很小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计.
5.万有引力公式的适用条件 (1)两个质点间.
(2)两个质量分布均匀的球体间，其中r为两个球心间的距离.
(3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间，r为球心到质点的距离.
[即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)万有引力不仅存在于天体之间，也存在于普通物体之间.(√)
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(2)引力常量是牛顿首先测出的.(×)
(3)物体间的万有引力与它们间的距离成反比.(×)
(4)根据万有引力表达式可知，质量一定的两个物体若距离无限靠近，它们间的万有引力趋于无限大.(×)
2.两个质量都是1 kg的物体(可看成质点)，相距1 m时，两物体间的万有引力F＝______ N，一个物体的重力F′＝________ N，万有引力F与重力F′的比值为________.(已知引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，重力加速度g＝10 m/s2). 答案 6.67×10－11 10 6.67×10－12
一、万有引力定律
[导学探究] 如图1所示，天体是有质量的，人是有质量的，地球上的其他物体也是有质量的.
图1
(1)任意两个物体之间都存在万有引力吗？为什么通常两个物体间感受不到万有引力，而太阳对行星的引力可以使行星围绕太阳运转？ (2)地球对人的万有引力与人对地球的万有引力大小相等吗？
答案 (1)任意两个物体间都存在着万有引力.但由于地球上物体的质量一般很小(相比较天体质量)，地球上两个物体间的万有引力是远小于地面对物体的摩擦力，通常感受不到，但天体质量很大，天体间的引力很大，对天体的运动起决定作用.
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