高中二年级时孤身奋斗的阶段，是一个与寂寞为伍的阶段，是一个耐力、意志、自控力比拚的阶段。但它同时是一个厚实庄重的阶段。这样来看，高中二年级是高中三年的重点，也是难把握的一年。为了助你把握这个要紧阶段，智学网高中二年级频道整理了《高中二年级物理必学二《万有引力定律》教材》期望对你有帮助！！
教学目的
常识目的：
1、知道万有引力定律得出的思路和过程。
2、理解万有引力定律的意思并会推导万有引力定律。
3、了解任何物体间都存在着万有引力，且遵守相同的规律
能力目的：
1、培养学生研究问题时，抓住主要矛盾，简化问题，打造理想模型的处置问题的能力。
2、练习学生透过现象看本质的判断、推理能力
德育目的：
1、通过牛顿在前人的基础上发现万有引力定律的考虑过程，说明科学研究的长期性，连续性及艰巨性，渗透科学发现的方*教育。
2、培养学生的猜想、总结、联想、直觉思维能力。
教学重难题
教学重点：
月——地检验的推倒过程
教学难题：
任何两个物体间都存在万有引力
教学过程
引入：
太阳对行星的引力是行星做圆周运动的向心力，，这个力使行星不可以飞离太阳;地面上的物体被抛出后总要落到地面上;是什么使得物体不能离开地球呢?是不是是因为地球对物体的引力导致的呢?
若真是如此，物体离地面越远，其遭到地球的引力就应该越小，可是地面上的物体距地面非常远时遭到地球的引力好像无明显减小。假如物体延伸到月球那里，物体也会像月球那样围绕地球运动。地球对月球的引力，地球对地面上的物体的引力，太阳对行星的引力，是同一种力。你是如此觉得的吗?
新课教学：
1、牛顿发现万有引力定律的过程
假想——理论推导——实验检验
牛顿对引力的考虑
牛顿看到了苹果落地发现了万有引力，这只不过一种传闻。但，他对天体和地球的引力确实作过深入的考虑。牛顿经过多年察看研究，产生如下的假想：太阳、行星与离大家非常远的恒星，不管彼此相距多远，都是互相吸引着，其引力随距离的增大而减小，地球和其他行星绕太阳转，就是靠劂的引力保持。同样，地球不只吸引地面上和表面附近的物体，而且也可以吸引非常远的物体，其引力也是随距离的增大而减弱。牛顿进一步猜想，宇宙间任何物体间都存在吸引力，这类力具备相同的本质，遵循同样的力学规律，其大小都与两者间距离的平方成反比。
牛顿对定律的推导
第一，要证明太阳的引力与距离平方成反比，牛顿凭借他对于数学和物理学证明的惊人创造才能，大胆地将自己从地面上物体运动中总结出来的运动定律，应用到天体的运动上，结合开普勒行星运动定律，从理论上推导出太阳对行星的引力F与距离r的平方成反比，还证明引力跟太阳水平M和行星水平m的乘积成正比，牛顿再研究了卫星的运动，结论是：
它们间的引力也是与行星和卫星水平的乘积成正比，与两者距离的平方成反比。
。牛顿对定律的检验
以上结论是不是正确，还需经过实验检验。牛顿依据观测结果，凭着理想实验巧妙地解决了这一难点。
牛顿设想，某物体在地球表面时，其重力加速度为g，若将它放到月球轨道上，让它绕地球运动时，其向心加速度为a。假如物体在地球上遭到的重力F1，和在月球轨道上运行时遭到有哪些用途力F2，都是来自地球的吸引力，其大小与距离的平方成反比，那样，a和g之间应有如下关系：
已知月心和地心的距离r月地是地球半径r地的60倍，得。
从动力学角度得出的这一结果，与前面用运动学公式算出的数据完全一致，
牛顿证实了关于地球和物体间、各天体之间的引力都是同一种性质力，都遵循同样的力学规律的假想是正确的。牛顿把这种引力规律做了适当的推广，在1687年发表了万有引力定律。可以用下表来表达牛顿推证万有引力定律的思路。
什么是万有引力?并举出实例。
万有引力定律如何反映物体之间相互用途的规律?其数学表达式怎么样?
万有引力定律的适用条件是什么?
2、万有引力定律
1、内容:
自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的水平乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比;引力的方向沿着二者的连线。
2.公式：
3.各物理量的意思及单位：
F为两个物体间的引力，单位：N.
m1、m2分别表示两个物体的水平，单位：kg
r为它们间的距离，单位：m
G为万有引力常量：G=6.67×10-11N·m2/kg2，单位：N·m2/kg2.
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是由于相互用途的物体有水平而产生的引力，与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。
强调说明：
A.万有引力的常见性.万有引力不只存在于星球间，任何客观存在的有水平的物体间都存在这种相互吸引的力.
B.万有引力的相互性.两个物体相互用途的引力是一对相互用途有哪些用途力与反用途力，它们大小相等，方向相反，分别用途在两个物体上.
C.万有引力的宏观性.在一般情况下，万有引力很小，只有在水平巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实质的物理意义.
D.万有引力的独立性.两物体间的万有引力只与它们本身的水平有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关.
②r为两个物体间距离：
A、若物体可以视为质点，r是两个质点间的距离。
B、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。
C、若物体不可以视为质点，则可把每个物体视为若干个质点的集合，然后按万有引力定律求出各质点间的引力，再按矢量法求它们的合力。
③G为万有引力常量，在数值上等于水平都是1kg的两物体相距1m时的相互用途的引力
随堂训练：
1、探究：叫两名学生上讲台做两个游戏：一个是两人靠拢后离开三次以上，二个是叫两人设法跳起来停在空中看是不是能做到。然后设问：既然自然界中任何两个物体间都有万有引力，那样在日常，大家各自之间或人与物体之间，为何都对这种用途没任何感觉呢?
具体计算：地面上两个50kg的质点，相距1m远时它们间的万有引力多大?已知地球的水平约为6.0×1024kg，地球半径为6.4×106m，则这个物体和地球之间的万有引力又是多大?
本题点评：这样来看一般物体间的万有引力极小，一般不容易感觉到。而物体与天体间的万有引力就不可以忽视了。
2、要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可使用的办法是
A.使两物体的水平各降低一半,距离维持不变
B.使两物体间距离增至原来的2倍,水平不变
C.使其中一个物体水平减为原来的1/4,距离不变
D.使两物体水平及它们之间的距离都减为原来的1/4
答案：ABC
3.设地球表面重力加速度为，物体在距离地心4R处，因为地球有哪些用途而产生的加速度为g，则为
A.1B1/9C.1/4D.1/16
提示：两处的加速度各由何力而产生?满足何规律?
答案：D
3、引力恒量的测定
牛顿发现了万有引力定律，却没给出引力恒量的数值。因为一般物体间的引力很小，用实验测定极其困难。直到一百多年之后，才由英国的卡文迪许用精巧的扭秤测出。
用扭秤测定引力恒量的办法
卡文迪许解决问题的思路是：将不容易察看的微小变化量，转化为容易察看的显著变化量，再依据显著变化量与微小量的关系，算出微小变化量。
问：卡文迪许扭秤实验中怎么样达成这一转化?
测引力转化为测引力矩，再转化为测石英丝扭转角度，后转化为光点在刻度尺上移动的距离。依据预先求出的石英丝扭转力矩跟扭转角度的关系，可以证明出扭转力矩，进而求得引力，确定引力恒量的值。
卡文迪许在测定引力恒量的同时，也证明了万有引力定律的正确性。
、小结
本节课重点学习了万有引力定律的内容、表达式、理解与简单的应用重点理解定律的常见性、普适性，对万有引力的性质有深层的认识
对万有引力定律的理解应注意以下几个方面：
万有引力的常见性。它存在于宇宙中任何有水平的物体之间，不管它们之间是不是还有其他用途力。
万有引力恒量的普适性。它是一个仅和m、r、F单位选择有关，而与物体性质无关的恒量。
两物体间的引力，是一对用途力和反用途力。
万有力定律只适用于质点和水平分布均匀球体间的相互用途。
课后习题
课本71页：2、3
板书
万有引力定律
1、万有引力定律的推导：
2、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水平的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。
②公式：
G是引力常量，r为它们间的距离
③各物理量的意思及单位：
④万有引力定律发现的要紧意义：
3.引力恒量的测定
4.万有引力定律的理解
①万有引力F是由于相互用途的物体有水平而产生的引力，与初中学习的电荷间的引力、磁极间的引力不同。
强调说明：
A.万有引力的常见性.万有引力不只存在于星球间，任何客观存在的有水平的物体间都存在这种相互吸引的力.
B.万有引力的相互性.两个物体相互用途的引力是一对相互用途有哪些用途力与反用途力，它们大小相等，方向相反，分别用途在两个物体上.
C.万有引力的宏观性.在一般情况下，万有引力很小，只有在水平巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，它的存在才有实质的物理意义.
D.万有引力的独立性.两物体间的万有引力只与它们本身的水平有关，而与所在空间的性质无关，也与周围有无其他物体无关.
②r为两个物体间距离：
A、若物体可以视为质点，r是两个质点间的距离。
B、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。
C、若物体不可以视为质点，则可把每个物体视为若干个质点的集合，然后按万有引力定律求出各质点间的引力，再按矢量法求它们的合力。
③G为万有引力常量，在数值上等于水平都是1kg的两物体相距1m时的相互用途的引力
教学目的
1、常识与技能
知道地球表面物体的万有引力两个分力的大小关系，计算地球水平;
行星绕恒星运动、卫星的运动的一同点：万有引力作为行星、卫星圆周运动的向心力，会用万有引力定律计算天体的水平;
知道万有引力定律在天文学上有要紧应用。
2.过程与办法：
培养学生依据数据剖析找到事物的主要原因和次要原因的一般过程和办法;
培养学生依据事件的之间相似性采取类比办法剖析新问题的能力与办法;
培养学生概括打造模型的能力与办法。
3.情感态度与价值观：
培养学生认真严禁的科学态度和大胆探究的心理品质;
领会物理学规律的简洁性和普适性，领略物理学的优美。
教学重难题
教学重点
地球水平的计算、太阳等中心天体水平的计算。
教学难题
依据已有条件求中心天体的水平。
教学工具
多媒体、板书
教学过程
1、计算天体的水平
1.入门知识
地球水平的计算
①依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即
②结论：
只须了解g、R的值，就可计算出地球的水平.
太阳水平的计算
①依据：水平为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力充当向心力，即
②结论：
只须了解卫星绕行星运动的周期T和半径r，就能计算出行星的水平.
2.考虑判断
地球表面的物体，重力就是物体所受的万有引力.
绕行星匀速转动的卫星，万有引力提供向心力.
借助地球绕太阳转动，可求地球的水平.
3.探究交流
若已知月球绕地球转动的周期T和半径r，由此可以求出地球的水平吗?能否求出月球的水平呢?
能求出地球的水平.借助
为中心天体的水平.做圆周运动的月球的水平m在等式中已消掉，所以依据月球的周期T、公转半径r，没办法计算月球的水平.
2、发现未知天体
1.入门知识
海王星的发现
英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家勒维耶依据天王星的观测资料，借助万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的加勒在勒维耶预言的地方附近发现了这颗行星——海王星.
其他天体的发现
近100年来，大家在海王星的轨道以外又发现了冥王星、阋神星等几个较大的天体.
2.考虑判断
海王星、冥王星的发现表明了万有引力理论在太阳系内的正确性.
科学家在观测双星系统时，同样可以用万有引力定律来剖析.
3.探究交流
航天员翟志刚走出“神舟七号”飞船进行舱外活动时，要剖析其运动状况，牛顿定律还适用吗?
适用.牛顿将牛顿定律与万有引力定律综合，成功剖析了天体运动问题.牛顿定律对物体在地面上的运动与天体的运动都是适用的.
3、天体水平和密度的计算
1.求天体水平的思路是什么?
2.有了天体的水平，求密度还需什么物理量?
3.求天体水平常有什么办法?
1.求天体水平的思路
绕中心天体运动的其他天体或卫星做匀速圆周运动，做圆周运动的天体的向心力等于它与中心天体的万有引力，借助此关系打造方程求中心天体的水平.
2.计算天体的水平
下面以地球水平的计算为例，介绍几种计算天体水平的办法：
若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，半径为r，依据万有引力等于向心力，即
若已知月球绕地球做匀速圆周运动的半径r和月球运行的线速度v，因为地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，依据牛顿第二定律，得
若已知月球运行的线速度v和运行周期T，因为地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力，依据牛顿第二定律，得
若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g，依据物体的重力近似等于地球对物体的引力，得
解得地球水平为
3.计算天体的密度
若天体的半径为R，则天体的密度ρ
误区警示
1.计算天体水平的办法不只适用于地球，也适用于其他任何星体.注意办法的拓展应用.明确计算出的是中心天体的水平.
2.应该注意R、r的区别.R指中心天体的半径，r指行星或卫星的轨道半径.以地球为例，若绕近地轨道运行，则有R=r.
例：要计算地球的水平，除已知的一些常数外还须知道某些数据，现给出下列各组数据，可以计算出地球水平的有什么?
A.已知地球半径R
B.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度v
C.已知卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T
D.已知地球公转的周期T′及运转半径r′
ABC
概括：求解天体水平的方法
天体的水平计算是依据物体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，列出有关方程求解的，因此解题时第一应明确其轨道半径，再依据其他已知条件列出相应的方程.
4、剖析天体运动问题的思路
1.常用来描述天体运动的物理量有什么?
2.剖析天体运动的主要思路是什么?
3.描述天体的运动问题，有什么主要的公式?
1.解决天体运动问题的基本思路
一般行星或卫星的运动可看做匀速圆周运动，所需要的向心力都由中心天体对它的万有引力提供，所以研究天体时可打造基本关系式：
2.四个要紧结论
设水平为m的天体绕另一水平为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动
以上结论可总结为“越远越慢，越远越小”.
误区警示
1.由以上剖析可知，卫星的an、v、ω、T与行星或卫星的水平无关，仅由被环绕的天体的水平M和轨道半径r决定.
2.应用万有引力定律求解时还应该注意挖掘题目中的隐含条件，如地球的公转周期是365天，自转一周是24小时，其表面的重力加速度约为9.8m/s2.
例：)据报道，天文学家日前发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55Cancrie”，该行星绕母星运行的周期约为地球绕太阳运行周期的480，母星的体积约为太阳的60倍.假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的
B
概括：解决天体运动的重点
解决该类问题要紧扣两点：一是紧扣一个物理模型：就是将天体的运动看成是匀速圆周运动;二是紧扣一个物体做圆周运动的动力学特点，即天体的向心力由万有引力提供.还要记住一个结论：在向心加速度、线速度、角速度和周期四个物理量中，只有周期的值伴随轨道半径的变大而增大，其余的三个都随轨道半径的变大而减小
5、双星问题的剖析办法
例：天文学家将相距较近、仅在彼此的引力用途下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中非常常见.借助双星系统中两颗恒星的运动特点可推算出它们的总水平.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总水平.
概括：双星系统的特征
1.双星绕它们一同的圆心做匀速圆周运动，它们之间的距离维持不变;
2.两星之间的万有引力提供各自需要的向心力;
3.双星系统中每颗星的角速度相等;
4.两星的轨道半径之和等于两星间的距离.
