教学ppt课件 高一物理万有引力定律.ppt

【变式训练】(2011·合肥高一检测)(双选)对于质量分别 为m1和m2的两个物体间万有引力的表达式 下列 说法正确的是( ) A.公式中的G是引力常量，它是由实验测得的，而不是人为 规定的 B.当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大 C.m1与m2受到的万有引力总是大小相等的，而与m1、m2是否 相等无关 D.m1与m2受到的万有引力总是大小相等，方向相反，是一 对平衡力 【解析】选A、C.引力常量G是由英国物理学家卡文迪许运用扭秤实验测定出来的，所以A正确；当两物体间的距离r趋于零时，已不再满足万有引力定律，不能通过公式分析，其间的万有引力为有限值，B错误；两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，不是平衡力，故C正确、D错误. 三、万有引力与重力的关系 1.重力为地球引力的分力 如图所示，设地球的质量为M，半径为R， A处物体的质量为m，则物体受到地球的 吸引力为F，方向指向地心O，由万有引 力公式得 图中F1为物体随地球自转做圆周运动的向 心力,F2就是物体的重力mg,故一般情况下 2.重力和万有引力间的大小关系 (1)重力与纬度的关系 ①在赤道上的物体：mg= -mRω2(物体受万有引力和 地面对物体的支持力FN的作用，其合力充当向心力，FN的大 小等于物体的重力的大小，ω为地球自转的角速度). ②在地球两极处：由于F向=0，故mg= . ③地面上其他位置：重力mg ，且随着纬度的增大， 重力逐渐增大，直到等于地球对它的万有引力. (2)重力、重力加速度与高度的关系 ①在地球表面:mg= ，g= ，g为常数. ②在距地面高h处: 高度h越大, 重力加速度g′越小. (1)物体随地球自转需要的向心力很小,一 般情况下,认为重力约等于万有引力,即 (2)在地球表面,重力加速度随地理纬度的升高而增大;在地 球上空,重力加速度随距地面高度的增加而减小. 【典例3】地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响，在距地面高度为h的空中重力加速度是地面上重力加速度的几倍？已知地球半径为R. 【解题指导】物体在地面及地球上空某处受到的重力都等于地球对它的万有引力. 【标准解答】不计地球自转的影响,物体受到的重力等于物 体受到的万有引力.设地球质量为M,物体质量为m,则 地面: h高处: 解得: 【互动探究】若地球上空某处的重力加速度为地球表面重 力加速度的1/16,则该处距地面的高度为地球半径的多少 倍？ 【解析】设地球质量为M，半径为R，地球表面的重力加速 度为g，则质量为m的物体在地面的重力 在高度为h处的重力 由以上两式得 故h=3R. 答案：3倍 【变式备选】若地球表面的重力加速度为g，地球半 径为R,引力常量为G，求地球的质量M为多少？ 【解析】质量为m的物体在地球表面的重力 所以地球质量 答案： 【典例】假如地球自转角速度增大，关于物体所受的重力，下列说法错误的是( ) A.放在赤道地面上物体的万有引力不变 B.放在两极地面上的物体的重力不变 C.放在赤道地面上物体的重力减小 D.放在两极地面上物体的重力增加 【解题指导】分析该题应注意在赤道和两极处万有引力和重力的关系. 【标准解答】选D.地球自转角速度增大，物体受到的万有引力不变，选项A正确；在两极，物体受到的万有引力等于其重力，则其重力不变，选项B正确，D错误；而对放在赤道地面上的物体，F万=G重+mω2R，由于ω增大，则G重减小，选项C正确. 对物理情景认识不清导致错误 (双选)设想将来随着人类技术的不断进步，人类不断地移民月球,若地球仍可看做是均匀的球体,月球仍沿移民前的圆周轨道运动,则与移民前相比( ) A.地球与月球间的万有引力将变大 B.地球与月球间的万有引力将不变 C.月球所在处的重力加速度将不变 D.月球所在处的重力加速度将变小 【正确解答】选A、D.设开始时地球的质量为m1,月球的质 量为m2,两星球之间的万有引力为F0,移民后地球的质量减 少Δm,月球的质量相应增加Δm,它们之间的万有引力变为F, 根据万有引力公式有 上式中因m1＞m2,后一项必大于零,由此可知F0＜F,故A选项 正确,B错.由 得，移民前后月球所在处的重力加 速度分别为 所以gg′，C错，D对. 【易错分析】常见错误选项及错误原因分析如下： 1.哪位科学家第一次对天体做圆周运动产生了怀疑( ) A.布鲁诺 B.