2 太阳与行星间的引力 3 万有引力定律
[学习目标] 1.[科学方法]知道太阳与行星间的引力公式推导方法． 2.[物理观念]理解万有引力定律的含义．(重点) 3.[科学思维]掌握万有引力表达式的适用条件及应用．(重点、难点) 4.[物理观念]知道万有引力常量是重要的物理常量之一．
一、太阳与行星间的引力
1．猜想
行星围绕太阳的运动可能是太阳的引力作用造成的，太阳对行星的引力F应该与行星到太阳的距离r有关．
2．模型简化
行星以太阳为圆心做匀速圆周运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力．
3．太阳对行星的引力
F＝＝m·＝.
结合开普勒第三定律得：F∝.
4．行星对太阳的引力
根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力F′的大小也存在与上述关系类似的结果，即F′∝.
5．太阳与行星间的引力
由于F∝、F′∝，且F＝F′，则有F∝，写成等式F＝G，式中G为比例系数．
二、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的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比．
2．表达式：F＝G.
3．引力常量G：由英国物理学家卡文迪许测量得出，常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2.
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)公式F＝G中G是比例系数，与太阳和行星都没关系． (√)
(2)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律． (√)
(3)由于太阳质量大于行星质量，故太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力． (×)
(4)月球绕地球做圆周运动的向心力是由地球对它的引力产生的． (√)
(5)地球对月球的引力与地面上的物体所受的地球的引力是两种不同性质的力． (×)
2．行星之所以绕太阳运行，是因为( )
A．行星运动时的惯性作用
B．太阳是宇宙的控制中心，所有星体都绕太阳旋转
C．太阳对行星有约束运动的引力作用
D．行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳
C [行星之所以绕太阳运行，是因为受到太阳的吸引力．]
3．两个质量均匀的球体，相距r，它们之间的万有引力为10－8 N，若它们的质量、距离都增加为原来的两倍，则它们之间的万有引力为( )
A．4×10－8 N B．10－8 N
C．2×10－8 N D．8×10－8 N
B [原来的万有引力为：F＝，后来变为：F′＝＝，即：F′＝F＝10－8 N．故选B．]
|
|
|
太阳与行星间的引力理解
|
1．两个理想化模型
(1)匀速圆周运动模型：由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常接近圆，所以将行星的运动看成匀速圆周运动．
(2)质点模型：由于天体间的距离很远，研究天体间的引力时将天体看成质点，即天体的质量集中在球心上．
