万有引力定律教案免费

教案是教师根据课程标准、教学大纲和教科书的要求及教学对象的特点,对教学内容、教学步骤、教学方法、教学重难点等进行的设想和计划。以下是小编的收集整理的《万有引力定律教案免费》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

第一篇：万有引力定律教案免费

《万有引力定律应用》教案

【教学目标】 1. 知识与技能

(1) 会计算天体的质量. (2) 会计算人造卫星的环绕速度. (3) 知道第二宇宙速度和第三宇宙速度. 2. 过程与方法

(1) 通过自主思考和讨论与交流，认识计算天体质量的思路和方法

(2) 预测未知天体是万有引力定律最辉煌的成就之一.引导学生让学生经历科学探究的过程，体会科学探究需要极大的毅力和勇气. (3) 通过对海王星发现过程的了解，体会科学理论对未知世界探索的指导作用. (4) 由牛顿曾设想的人造卫星原理图，结合万有引力定律和匀速圆周运动的知识推出第一宇宙速度. (5) 从卫星要摆脱地球或太阳的引力而需要更大的发射速度出发，引出第二宇宙速度和第三宇宙速度. 3. 情感、态度与价值观

(1) 体会和认识发现万有引力定律的重要意义. (2) 体会科学定律对人类探索未知世界的作用. 【教材分析】

这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天 体质量的计算，对天文学的发展起了方大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量. 在讲课时，应用万有引力定律有三条思路要交待清楚。

1.从天体质量的计算，是发现海王星的成功事例，注意对学生研究问题的方法教育，即提出问题，然后猜想与假设，接着制定计划，应按计划计算出结果，最后将计算结果同实际结合对照....直到使问题得到解决. 2.把天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体(中心体)的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题。

3.在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速 的问题。 【教学重点】

1. 人造卫星、月球绕地球的运动;行星绕太阳的运动的向心力是由万有引力提供的 2. 会用已知条件求中心天体的质量 【教学难点】

根据已有条件求天体的质量和人造卫星的应用. 【教学过程及师生互动分析】

自从卡文迪许测出了万有引力常量，万有引力定律就对天文学的发展起了很大的推动作用，这节课我们来学习万有引力定律在天文学上的应用. (一) 天体质量的计算

提出问题引导学生思考：在天文学上，天体的质量无法直接测量，能否利用万有引定 律和前面学过的知识找到计算天体质量的方法呢?

1.基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动 看作匀速圆周运动，万有引力提供天体作圆周运动的向心力. 2.计算表达式：

例如：已知某一行星到太阳的距离为r，公转周期为T，太阳质量为多少?

分析：设太阳质量为M，行星质量为m，由万有引力提供行星公转的向心力得：

， ∴

提出问题引导学生思考：如何计算地球的质量?学生讨论后自己解决

分析：应选定一颗绕地球转动的卫星，测定卫星的轨道半径和周期，利用上式求出地球质量。因此上式是用测定环绕天体的轨道半径和周期方法测被环绕天体的质量，不能测环 绕天体自身质量. 对于一个天体，M是一个定值.所以，绕太阳做圆周运动的行星都有第三定律。

.即开普勒老师总结：应用万有引力定律计算天体质量的基本思路是：根据行星(或卫星)运动的情况，求出行星(或卫星)的向心力，而F向=F万有引力。根据这个关系列方程即可.

(二)预测未知天体：利用教材和动画模型，讲述自1781年天王星的发现后，人们发现天王星的实际轨道与由万有引力定律计算出的理论轨道存在较大的误差，进而提出猜想...然后收集证据提出问题的焦点所在---还有一颗未知的行星影响了天王星的运行，最后亚当斯和勒维烈争得在计算出来的位置上发现了海王星. (此部分内容，让学生看教材看动画，然后学生畅所欲言，也可以让学生课后找资料写一个科普小论文，阐述一下科学的研究方法. 三)人造卫星和宇宙速度 人造卫星：

问题一：1.有1kg的物体在北京的重力大还是在上海的重力大?

问题二：卫星为什么不会掉下来呢?

问题三：

1、地球在作什么运动?人造地球卫星在作什么运动?

通过展示图片为学生建立清晰的图景.

2、作匀速圆周运动的向心力是谁提供的?

回答：地球与卫星间的万有引力即由牛顿第二定律得：

3、由以上可求出什么?

①卫星绕地球的线速度：

②卫星绕地球的周期：

③卫星绕地球的角速度：

教师可带领学生分析上面的公式得：

当轨道半径不变时，则卫星的周期不变、卫星的线速度不变、卫星的角速度也不变.

当卫星的角速度不变时，则卫星的轨道半径不变. 宇宙速度：当卫星轨道最低—贴近地球表面运动的时候呢?

上式中将R替换r，即可得到第一宇宙速度. 注意:让学生亲自计算一下第一宇宙速度的大小，并帮助学生分析出来，第一宇宙速度就是最大的运行速度和最小的发射速度. 引出第二宇宙速度和第三宇宙速度.指明应用的状况. 【课堂例题及练习】

例1.木星的一个卫星运行一周需要时间1.5×104s，其轨道半径为9.2×107m，求木星的质量为多少千克?

解：木星对卫星的万有引力提供卫星公转的向心力：

，

例2.地球绕太阳公转，轨道半径为R，周期为T。月球绕地球运行轨道半径为r，周

期为t，则太阳与地球质量之比为多少?

解：⑴地球绕太阳公转，太阳对地球的引力提供向心力

则， 得：

⑵月球绕地球公转，地球对月球的引力提供向心力 则 ,得：

⑶太阳与地球的质量之比

例3.一探空箭进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的9倍，则探空火箭使太阳公转周期为多少年?

解：方法一：设火箭质量为m1，轨道半径R，太阳质量为M，地球质量为m2，轨道半

径为r.

⑴火箭绕太阳公转， 则

得：………………①

⑵地球绕太阳公转，

则

得：………………②

∴ ∴火箭的公转周期为27年.

方法二：要题可直接采用开普勒第三定律求解，更为方便. 【课后作业及练习】

1. 已知月球到地球的球心距离为r=4×10m,月亮绕地球运行的周期为30天，求地球 的质量.

82.将一物体挂在一弹簧秤上，在地球表面某处伸长30mm,而在月球表面某处伸长5mm.如果在地球表面该处的重力加速度为9.84 m/s,那么月球表面测量处相应的重力加速度为

A.1.64 m/s2

B.3.28 m/s2

C.4.92 m/s

D.6.56 m/s

 2

2

23.地球是一个不规则的椭球，它的极半径为6357km，赤道半径为6378km，物体在两极所受的引力与在赤道所受的引力之比为

第二篇：高中物理 《万有引力定律的应用》教案(1)

万有引力定律的应用

【教育目标】

一、知识目标

1.了解万有引力定律的重要应用。

2.会用万有引力定律计算天体的质量。

3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动等知识分析具体问题的基本方法。

二、能力目标

通过求解太阳、地球的质量，培养学生理论联系实际的能力。

三、德育目标

利用万有引力定律可以发现未知天体，让学生懂得理论来源于实践，反过来又可以指导实践的辩证唯物主义观点。 【重点、难点】

一、教学重点

对天体运动的向心力是由万有引力提供的理解

二、教学难点

如何根据已有条件求中心天体的质量 【教具准备】

太阳系行星运动的挂图和FLASH动画、PPT课件等。 【教材分析】

这节课通过对一些天体运动的实例分析，使学生了解：通常物体之间的万有引力很小，常常觉察不出来，但在天体运动中，由于天体的质量很大，万有引力将起决定性作用，对天文学的发展起了很大的推动作用，其中一个重要的应用就是计算天体的质量。

在讲课时，应用万有引力定律有两条思路要交待清楚.

1.把天体(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动，即F引=F向，用于计算天体(中心体)的质量，讨论卫星的速度、角速度、周期及半径等问题.

2.在地面附近把万有引力看成物体的重力，即F引=mg.主要用于计算涉及重力加速度的问题。 这节内容是这一章的重点，这是万有引力定律在实际中的具体应用.主要知识点就是如何求中心体质量及其他应用，还是可发现未知天体的方法。 【教学思路设计】

本节教学是本章的重点教学章节，用万有引力定律计算中心天体的质量，发现未知天体显示了该定律在天文研究上的重大意义。

本节内容有两大疑点：为什么行星运动的向心力等于恒星对它的万有引力?卫星绕行星运动的向心力等于行星对它的万有引力?我的设计思想是，先由运动和力的关系理论推理出行星(卫

1 星)做圆周运动的向心力来源于恒星(行星)对它的万有引力，然后通过理论推导，让学生自行应用万有引力提供向心力这个特点来得到求中心天体的质量和密度的方法，并知道在具体问题中主要考虑哪些物体间的万有引力;最后引导阅读相关材料了解万有引力定律在天文学上的实际用途。

本节课我采用了“置疑-启发—自主”式教学法。教学中运用设问、提问、多媒体教学等综合手段，体现教师在教学中的主导地位。同时根据本节教材的特点，采用学生课前预习、查阅资料、课堂提问;师生共同讨论总结、数理推导、归纳概括等学习方法，为学生提供大量参与教学活动的机会，积极思维，充分体现教学活动中学生的主体地位。 【教学过程设计】

一、温故知新，引入新课

教师：

1、物体做圆周运动的向心力公式是什么?

2、万有引力定律的内容是什么，如何用公式表示?

3、万有引力和重力的关系是什么?重力加速度的决定式是什么? 【引导学生观看太阳系行星运动挂图和FLASH动画】 教师：根据前面我们所学习的知识，我们知道了所有物体之间都存在着相互作用的万有引力，而且这种万有引力在天体这类质量很大的物体之间是非常巨大的。那么为什么这样巨大的引力没有把天体拉到一起呢?

【设疑过渡】

教师：由运动和力的关系来解释：因为天体都是运动的，比如恒星附近有一颗行星，它具有一定的速度，根据牛顿第一定律，如果不受外力，它将做匀速直线运动。现在它受到恒星对它的万有引力，将偏离原来的运动方向。这样，它既不能摆脱恒星的控制远离恒星，也不会被恒星吸引到一起，将围绕恒星做圆周运动。此时，行星做圆周运动的向心力由恒星对它的万有引力提供。

本节课我们就来学习万有引力在天文学上的应用。

二、明确本节目标

1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。

2.会用万有引力定律计算天体的质量。

3.掌握综合运用万有引力定律和圆周运动等知识分析具体问题的基本方法。

三、重点、难点的学习与目标完成过程

1.理论思想的建立

教师：通过前面学过的知识和刚才的理论推测，我们研究天体运动的基本方法是什么? 学生：(思考后回答)应该抓住恒星对行星的万有引力做行星圆周运动的向心力这一根本点去进行处理。

教师：(大屏幕投影动画，加深学生感性认识和理解能力)

教师：能否用我们学过的圆周运动知识求出天体的质量和密度呢? 【自然过渡，进入定量运算过程】 2.天体质量的计算

教师：如果我们知道了一个卫星绕行星运动的周期，知道了卫星运动的轨道半径，能否求出行星的质量呢?

学生：由物体做圆周运动的动力学条件，列式可求。

教师：此时知道行星的圆周运动周期，其向心力公式用哪个好呢?

2 【引导学生自行推导，然后在大屏幕上演示推导过程】

设行星的质量为m.根据万有引力提供行星绕太阳运动的向心力，有：

MmF向=F万有引力=G2m2r

rMm2即G2m()2r

Tr42r3M

GT2教师：这个质量表示的是做圆周运动的行星的质量吗? 学生：是中心天体的质量。

【讨论】

1、要计算太阳的质量，你需要哪些数据?

2、要计算地球的质量，你需要哪些数据? 3.天体密度的计算

教师：能否用推导出中心天体的密度呢? 【提示】想一想，天体的体积容易求解出来吗? 【教师在学生思考后利用大屏幕演示推导方法】

m42r3/GT23r3 2343VGTRR3教师：从实际情况来考虑，有什么更好的方法来进行测量吗?

学生：公式里的r和R如果能约掉，即让卫星绕行星贴着表面运动即可。

m42r3/GT23r33 23243VGTRGTR3总结：方法是发射卫星到该天体表面做近地运转，测出绕行周期

3.实例应用：海王星、冥王星的发现

让学生阅读教材内容，认识万有引力定律在天文学上的实际应用。

四、课堂练习

1、本节第二节介绍牛顿如何在开普勒第三定律的基础上推导出万有引力的思路。通过本节的学习，请证明，所有行星绕太阳运转其轨道半径的立方和运转周期的平方的比值即r3/T2是一个常量。

2、密封舱在离月球表面112km的空中沿圆形轨道运行，周期是120.5min，月球的半径是1740km，根据这些数据计算月球的质量和平均密度。

3、已知火星的半径是地球的半径的一半,火星的质量是地球的质量的1/10.如果在地球上质量为60kg的人到火星上去,问: ⑴在火星表面上人的质量多大?重量多少? ⑵火星表面的重力加速度多大?

3 ⑶设此人在地面上能跳起的高度为1.6m,则他在火星上能跳多高?⑷这个人在地面上能举起质量为60kg的物体, 他在火星上可举起质量多大的物体? 答案：

1、略

2、M=7.19×1022kg,ρ=3.26×103kg/m3

3、(1)质量60kg, 重量240N;(2)4N/s; (3)4m ; (4)150kg

五、小结 本节课我们学习了万有引力定律在天文学上的应用，计算天体的质量和密度的方法是F引 =

2m42r3/GT23r3342r3F向求得的结果M， 23243VGTRGTGT2R3另外，根据天体质量的计算结果讨论

r

31、 从理论上验证了开普勒经验公式：2k的正确性。

T

2、 如果知道中心天体的质量M，也可以预测绕其运动的行星或卫星的运动情况。(3)星球表面加速度的计算对象：星球表面物体GMmmg =r2得：g =GMr2 【板书设计】 【素质能力训练】

1、 两颗靠得很近的行星，必须各以一定的速度绕它们连线上某一点转动，才不至于由于万有引力的作用而将它们吸引到一起。以知这两颗行星的质量分别为m

1、m2，相距为L,讨论这两颗行星运动的周期、运动半径有什么关系?求出它们的转动周期。

2.已知下面的数据，可以求出地球质量M的是(引力常数G是已知的) A.月球绕地球运行的周期T1及月球到地球中心的距离R1 B.地球“同步卫星”离地面的高度

C.地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2 D.人造地球卫星在地面附近的运行速度v和运行周期T3

3、地球和月球的质量之比为81∶1,半径之比为4∶1，求： (1)地球和月球表面的重力加速度之比

(2)在地球上和月球上发射卫星所需最小速度之比.

4、用火箭把宇航员送到月球上，如果已知月球半径，他用一个弹簧秤和一已知质量的砝码，能否测出月球的质量?如何测定?

答案：1：两颗行星靠得很近，它们绕连线上的某点作圆周运动，万有引力等于它们的向心力，它们的运动周期相等，则它们的质量和半径的乘积相同，即 m1r1 = m2r2 且 r1 + r2 = L T2L3所以G(m+m 12)

2、AD

3、(1)81∶16 2)9∶2 4 、能，略

(

第三篇：高一物理 6.3 万有引力定律教案 新人教版

第三节 万有引力定律

学习目标 课标要求

1、了解“月-地检验”的理论推导过程; 2、理解万有引力定律; 重点难点

重点：月—地检验的推导过程

难点：任何两个物体之间都存在万有引力 巩固基础

1.对于万有引力定律的数学表达式FGm1m2r2，下列说法正确的是( ) A.公式中G为引力常数，是人为规定的

B.r趋近于零时，万有引力趋于无穷大

C.m

1、m2之间的万有引力总是大小相等，与m

1、m2的质量是否相等无关

D.m

1、m2之间的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力

2.若宇航员到达一个行星上，该行星的半径是地球半径的一半，质量也是地球质量的一半，他在行星上所受的引力是在地球上所受引力的( )

A.1倍

4 B.

1倍 C. 1倍 D.2倍 23.关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是( ) A.只适用于天体，不适用于地面物体

B.只适用于球形物体，不适用于其它形状的物体 C.只适用于质点，不适用于实际物体

D.适用于自然界中任意两个物体之间

4.关于引力常量，下列说法中正确的是( )

A.它在数值上等于两个质量各为1kg的质点相距1m时相互作用力的大小 B.它适合于任何两个物体

C.它的数值首次由牛顿测出

D.它数值很小，说明万有引力非常小，可以忽略不计

5.在地球赤道上，质量1 kg的物体随地球自转需要的向心力最接近的数值为( )

3-2-4A.10N B.10N C.10N D.10 N

2466.在地球赤道上，质量1 kg的物体同地球(地球的质量是5.98×10kg，半径是6.4×10m，

-1122万有引力常量G=6.67×10 N·m/kg)间的万有引力最接近的数值为( )

3-2-4A.10N B.10N C.10N D.10 N

提升能力

87.月球绕地球公转的轨道接近于圆形，它的轨道半径是3.84×10m，公转周期是6222.36×10s，质量是7.35×10kg，求月球公转的向心力大小

22248.已知月球的质量是7.35×10kg，地球的质量是5.98×10kg，地球月亮间的距离是83.84×10m，利用万有引力定律求出地球月亮间的万有引力。把得出的结果与上题相比较，能说明什么问题?

9.体验牛顿“月-地检验”的理论推导过程如下：

M表示地球的质量，R表示地球的半径，r表示月球到地球的距离。万有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2, (1)假定维持月球绕地球运动的力和对地面物体的引力都遵从“平方反比”的规律，即满足太阳与行星之间的引力公式FGMm,在地球引力作用下，根据牛顿运动定律，试证明： 2rGM① 月球的加速度为：a1 2

r

② 地面上物体的重力加速度为：g 

GM

2R (2)当时的天文观测表明，r =60R，利用⑴求

a1的比值 g

82(3)已知r = 3.8×10m，月球绕地球运行的周期T= 27.3天，重力加速度g = 9.8m/s，设月球绕地球运行的向心加速度a2，运用圆周运动知识，求

a2 g 2

(4)比较题中求出的

a1a2与是否相等。如果相等， gg感悟经典

如图所示，在距一质量为m0、半径为R、密度均匀的大球体R处有一质量为m的质点，此时大球对质点的万有引力为F1，当从大球体中挖去一半径为R/2的小球体后，剩下的部分对质点m的万有引力为F2，求F1：F2. 【解析】

根据万有引力定律，大球体对质点m的万有引力为F1Gm0m ① (2R)2m0 根据密度公式ρ=m/V，被挖去的小球体质量

m0m0 ②

8mGm0被挖去的小球体对质点m的万有引力为F=

3R2 ③ 1()2大球体剩余部分对质点m的万有引力F2为FFF ④

211由①②③④得 则F19

F27拓展：自然界中任何两个物体之间都存在万有引力，万有引力定律中两个物体的距离，对于相距很远、可以看作质点的物体，就是指两个质点的距离;对于均匀的球体，指的是两个球心的距离.

第三节 万有引力定律

答案：1.C 2.D 3.D 4.AB 5.C 6. B 7.. 2.0×10N 208. 2.0×10N 万有引力提供向心力 9.解答：(1)① 设地球和月球的质量分别为M、m，两球心之间的距离为r，月球的加速度大小为a1, 假设地球和月球之间的引力也满足F由牛顿第二定律得：Fma1 由① ② 得：a1 20

GMm ① 2r②

GM 2rGMm0 ③ 2R②地面物体的质量为m0，假设地球和该物体之间的引力满足F0不考虑地球的自转，引力和重力大小相等 所以，F0m0g ④ 由③ ④ 得：g  (2) GM

2Ra1R1 ()2gr3600(3)由匀速圆周运动的知识得到：月球绕地球运行的向心加速度a(22)r; Ta24r1 ggT23600(4)比较上述结果得到：

a1a2 gg表明地球对月球的引力和对地面物体的引力的确都遵守平方反比定律，因而是同一种性质的力。

第四篇：2017-2018学年沪科版必修二 万有引力定律是怎样发现的 第1课时 教案

5.2 万有引力定律是怎样发现的

本节课的主要内容是万有引力定律的发现过程、万有引力定律的内容及引力常量的测定.主要渗透历代物理、天文学家们研究问题的方法和敢于大胆猜测并坚持真理的科学思想.本节主要注重方法和情感教育. 本节涉及的课程资源有：

万有引力定律的发现过程，介绍了科学家们为牛顿最后提出万有引力定律所作的贡献.①内容：任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比.②万有引力定律揭示了万有引力存在的普遍性——存在于“任何”两个物体，并且物体是相互吸引的.③应用范围：r是指两质点m

1、m2之间的距离;若m1为均匀球体，m2为质点，则r是指质点m2到均匀球体球心间距离;若m

1、m2均是均匀球体，则r是指两均匀球体球心间的距离.开普勒关于行星运动的确切描述不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据，更澄清了人们多年来对天体运动神秘、模糊的认识，同时也推动了对天体动力学问题的研究.牛顿在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆，并且阐述了普遍意义下的万有引力定律.④为了验证地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力，遵守同样的规律，牛顿还做了著名的“月—地”检验. 1789年，即在牛顿发现万有引力定律一百多年以后，英国物理学家卡文迪许(1731~1810)巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量. 教学重点 ;

教学难点万有引力定律 教具准备多媒体设备 课时安排1课时

三维目标

一、知识与技能

掌握万有引力定律的内容、公式及适用条件;

二、过程与方法

充分展现万有引力定律发现的科学过程，培养学生的科学思维能力.

三、情感态度与价值观

培养学生尊重知识、尊重历史、尊重科学的精神;培养学生不畏艰难险阻永攀科学高峰的精神.

教学过程

导入新课

多媒体课件展示：

“嫦娥奔月”到“阿波罗”飞船登月.为什么飞船能够登上月球;为什么飞船能绕地球旋转? 推进新课

一、发现万有引力的过程 1.关于行星运动原因的猜想

英国的吉尔伯特:行星是依靠太阳发出的磁力维持着绕日运动 开普勒：意识到太阳有一种力支配着行星的运动

法国笛卡儿：认为空间充满着一种看不见的流质，形成许多大小、速度、密度不同的漩涡从而带动着行星转动

法国布里奥：首先提出平方反比假设。认为每个行星受太阳发出的力支配，力的大小跟行星与太阳的距离的平方成反比。

17世纪中叶后：引力思想已逐渐被人们所接受，甚至有了引力与距离的平方成正比的猜想。其中英国物理学家胡克、雷恩、哈雷都对此做出了贡献。 2.站在巨人肩上的牛顿

观看介绍牛顿的视频。学生阅读教材

(1)牛顿之前或与牛顿同时代的科学家为什么不能把引力问题彻底解决呢? (2)牛顿是如何解决的?

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. 即，FGm1m2 r2其中m

1、m2分别表示两个物体的质量，r为它们之间的距离. (2)万有引力定律中的距离r，其含义是两个质点间的距离.两个物体相距很远，则物体一般可以视为质点.但如果是规则形状的均匀物体相距较近，则应把r理解为它们的几何中心的距离.例如物体是两个球体，r就是两个球心间的距离. (3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力.从万有引力定律可以看出，物体间的万有引力由相互作用的两个物体的质量决定，所以质量是万有引力产生的原因.从这一产生原因可以看出：万有引力不同于我们初中所学习过的电荷间的引力及磁极间的引力，也不同于我们以后要学习的分子间的引力. 万有引力定律是17世纪自然科学最伟大的成果之一，第一次揭示了自然界中的一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。在文化发展史上，万有引力定律使人们建立了有能力理解天地间的各种事物的信心，解放了人们的思想，在科学文化的发展史上起到了积极的推动作用。

例题1.下列关于万有引力公式的说法中正确的是(

) 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零时，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.公式中万有引力常量G 的值是牛顿规定的 答案：C 例题2.如图所示，r 虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为m1与m2，则两球间万有引力的大小为 (

)

A. Gm1m2m1m2m1m2m1m

2B. GC. GD. G2222rr1(r1+r2)(r+r1+r2)答案：D

三、引力恒量的测定 【教师精讲】

牛顿发现了万有引力定律，但万有引力恒量G这个恒量是多少，连他本人也不知道.按说只要测出两个物体的质量，测出两个物体间的距离，再测出物体间的引力，代入万有引力定律，就可以测出这个恒量.但因为一般物体的质量太小了，它们间的引力无法测出，而天体的质量太大了，又无法测出质量.所以，万有引力定律发现了100多年，万有引力恒量仍没有一个准确的结果，这个公式就仍然不能是一个完善的等式.直到100多年后，英国人卡文迪许利用扭秤，才巧妙地测出了这个恒量.

(一)引力常量G的测定

1.卡文迪许扭秤装置(如图，课件展示)

2.实验的原理：两次放大及等效的思想. 扭秤装置把微小力转变成力矩来反映(一次放大)，扭转角度通过光标的移动来反映(二次放大)，从而确定物体间的万有引力. T形架在两端质量为m的两个小球受到质量为m′的两大球的引力作用下发生扭转，引力的力矩为FL.同时，金属丝发生扭转而产生一个相反的力矩kθ，当这两个力的力矩相等时，

T形架处于平衡状态，此时，金属丝扭转的角度θ可根据小镜从上的反射光在刻度尺上移动

kr2mm的距离求出，由平衡方程：kθ=F·L，FG2，G.

rmmLL为两小球的距离，k为扭转系数，可测出，r为小球与大球的距离. 3.G的值

卡文迪许利用扭秤多次进行测量，得出引力常量G=6.71×10-11N·m2/kg2，与现在公认的值6.67×10-11 N·m2/kg2非常接近.

(二)测定引力常量的重要意义 1.证明了万有引力存在的普遍性. 2.万有引力定律有了真正的实用价值，可测定远离地球的天体的质量、密度等. 3.扭秤实验巧妙地利用等效法合理地将微小量进行放大，开创了测量弱力的新时代.

巩固练习

1.引力恒量G的单位是(

)

Nm2mA.N

B.

C.

D.没有单位

kgkgs22.引力常量数值是_______国物理学家_____________利用______________装置测得的. 3.某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此行星表面上的重力是它在地球表面上重力的(

)

A.1/4 B.1/2

C.4倍

D.2倍

4.已知地面的重力加速度为g,距地面高为地球半径处的重力加速度是(

) A.g/2 B.2g/2

C.g/4

D.2g 5.两个物体之间的万有引力大小为F1，若两物之间的距离减小x，两物体仍可视为质点，此时两个物体之间的万有引力为F2，根据上述条件可以计算(

)

A.两物体的质量 B.万有引力常量 C.两物体之间的距离

D.条件不足，无法计算上述中的任一个物理量 参考答案：

1.B 2.英 卡文迪许 扭秤 3.D 4.C 5.C 课堂小结 布置作业 课本课后题 板书设计

活动与探究

自己设计方案并选择器材，测定万有引力恒量的值，说出理论根据并进行实验，写出实验步骤并通过计算汇报测量结果.

第五篇：牛顿万有引力定律与库仑定律分析的论文[本站推荐]

牛顿万有引力定律：“万有引力是存在于任何物体之间的一种吸引力。万有引力定律表明，两个质点之间万有引力的大小，与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。”

在定律中“物体”的概念，物体是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的，构成物体的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有绝对化的“任何物体”这几个字，可以认为，任何物体就是基本粒子的任何数量及任何排列方式、位置。在定律中所讲到的“质量”，对于“质量”来说，也有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。总结：两个质点之间万有引力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。

库仑定律：“两个磁极间的引力或斥力的方向在两个磁极的连线上，大小跟它们的磁极强度的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比。”在定律中“磁极”的概念，磁极是由原子、分子、质子、中子、电子、夸克等基本粒子构成的，构成磁极的基本粒子就有基本粒子的数量及排列方式、位置共同存在的事实。

在定律中所讲到的“磁极强度”，对“磁极强度”来说，也有基本粒子的的数量及排列方式、位置共同存在的事实。还有与距离的平方成反比。

总结：两个磁极间的引力或斥力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。通过以上总结，证明了影响万有引力大小与影响磁力的大小的因素是同样的：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。由此证明，万有引力与磁力可以转换，物体间是万有引力或是磁力是由基本粒子的排列方式、位置所决定。电埸同样也用以上的理由。关于电与磁的互相转换，网友们是很清楚的，没有必要多讲了。

当然，有的网友不同意用原子、分子的排列来统一牛顿万有引力定律与库仑定律，但是，你无法否认：“两个质点之间万有引力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”，“两个磁极间的引力或斥力的大小：与基本粒子的数量及排列方式、位置有联系。而且与距离的平方成反比。”这样的客观存在的事实。