2.万有引力定律
1.能利用开普勒定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星之间的引力表达式。
2.了解月一地检验,了解万有引力定律得出的过程和思路。
3.理解万有引力定律的内容、含义及适用条件,了解引力常量。
4.认识万有引力定律的普遍性,能应用万有引力定律解决实际问题。
1.行星与太阳间的引力
(1)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,就等于行星做匀速圆周运动的向心力。
(2)行星与太阳间的引力规律
2.月—地检验
(1)猜想:维持月球绕地球运动的力,以及使得苹果下落的力与使地球绕太阳运动的力是同一种力,设m地是地球的质量,m月是月球的质量,m苹是苹果的质量,r是地球中心与月球中心的距离,R是地球中心与苹果间的距离,则它们的表达式应该满足F地月=G,F地苹=G。
(2)推理:已知r约为R的60倍,根据牛顿第二定律,月球运动的向心加速度大约是自由落体加速度的。
(3)结论:地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力,与太阳、行星间的引力遵从相同(填“相同”或“不同”)的规律。
3.万有引力定律
(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)公式:F=G,G叫作引力常量,适用于任何两个物体。
4.引力常量:G的大小为6.67×10-11 N·m2/kg2,它是由英国物理学家卡文迪什在实验室里首先测出的。引力常量的普适性是万有引力正确性的有力证据。
判一判
(1)行星绕太阳的运动不需要力的作用。( )
(2)匀速圆周运动的规律同样适用于行星运动。( )
(3)太阳与行星间作用力的公式F=G也适用于行星与它的卫星之间。( )