2018-2019学年教科版必修2 第三章 第2节 万有引力定律 巧用万有引力定律条件解题 学案
2018-2019学年教科版必修2 第三章 第2节 万有引力定律 巧用万有引力定律条件解题 学案第2页

  根据牛顿第三定律有:F=F′即

  

  G 是一个与地球和太阳的性质都无关的恒量,所以引力的平方反比定律的数学形式为

  

二、万有引力定律及适用条件

 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为引力常量(1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)。。

 3. 适用条件

  (1)公式适用于质点间的相互作用。当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时,物体可视为质点。

  (2)质量分布均匀的球体可视为质点,r是两球心间的距离。

  (3)当研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力,然后求合力。例如将物体放在地球的球心时,由于物体各方面受到相互对称的万有引力,故合外力为零。

【重要提示】

 1. 牛顿得出了万有引力与质量和距离比例关系,但无法计算物体之间的引力大小, 直到1798年,英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出G值后,才能具体计算物体之间引力大小。

2. 万有引力定律解决天体运动问题的模型处理:天体做匀速圆周运动,万有引力充当向心力。

  例题1 关于万有引力公式F=G,以下说法正确的是(  )

  A. 公式只适用于星球之间的引力计算,不适用于质量较小的物体

  B. 当两物体间的距离趋近于0时,万有引力趋近于无穷大

  C. 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律

  D. 公式中引力常量G的值是牛顿规定的

  思路分析:万有引力公式F=G,虽然是牛顿由天体的运动规律得出的,但牛顿又将它推广到了宇宙中的任何物体,适用于计算任何两个质点间的引力。当两个物体间的距离趋近于0时,两个物体就不能视为质点了,万有引力公式不再适用。两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律。公式中引力常量G的值是卡文迪许在实验室里用实验测定的,而不是人为规定的。故正确答案为C。

答案:C