专题7.2 万有引力定律（讲）-2021-2022学年高一物理同步讲练测（人教版2019必修第二册）（解析版）

3.0 envi 2024-12-31 4 4 3.73MB 13 页 3知币
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专题 7.2 万有引力定律（讲）
一、讲教材
本节课所采用的教材是人教版高中物理必修第二册第七章第二节的内容，万有引力定
律是本章的核心，具有承上启下的作用。从知识建构的历史进程来看，根据上节所学知识，
在教师的引导下学生较容易提出本节所学内容。
教学过程中的关键是对万有引力定律的推导过程深入体会，培养学生的科学品质，知
道公式的适用条件，引力常量测定中的思想方法等。物理学史的讲述不仅要达到了解历史
的目的，还需借此使学生体会科学研究的长期性、连续性、艰巨性，升华学生的思想，提
升学生素质。
本节要求学生理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律，记住引力常量 G并理解其
内涵，知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律，月地检验出现在正文里起
衔接作用，把太阳与行星间的引力推广到地球与月球，地球与地面物体间，并对任意两个
物体间的引力起铺垫作用。
二、讲核心素养
物理观念：构建任何物体都存在引力的物理观念，能科学地描述万有引力定律以及方
向形成相互作用观念。
科学思维：通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
科学探究：通过对万有引力的学习让学生会用物理知识来解释生活中的问题，提高分
析问题解决问题的能力。
科学态度与责任：通过牛顿在前人的基础上发现万有引力的思想过程，说明科学研究的长
期性、连续性及艰巨性。
三、讲图片思维导图
四、讲考点和题型
【考点一】行星与太阳间的引力
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．
【例 1】在人类对行星运动规律的认识过程，开普勒作出了划时代的贡献。对开普勒行星
运动定律的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．牛顿发现万有引力定律后，开普勒整理牛顿的观测数据，发现了行星运动规律
B．此定律不仅适用于行星绕太阳运动，也适用于宇宙中其他卫星绕行星的运动
C．由开普勒第三定律 ，月亮围绕地球运动的 值与人造卫星围绕地球运动的 不相
同
D．行星绕太阳做椭圆轨道运动时，线速度方向时刻在变，但大小始终不变
【答案】B
【解析】
A．在开普勒发现了行星的运行规律后，牛顿才发现万有引力定律，开普勒整理第谷的观
测数据后，发现了行星运动的规律，A错误；
B．开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运动，还适用于宇宙中其他卫星绕行星的
运动， B正确；
C．公式中的 k值由中心天体决定，所以月亮和人造卫星围绕地球运动的 值相同 C错误；
D．由开普勒第二定律可知，日星连线相同时间内扫过面积相等，行星绕太阳在椭圆轨道
上运动时，线速度大小在变化，越靠近太阳，线速度越大，反之，则越小，D错误。
故选 B。
【变式训练 1】下列说法不正确的是（　　）
A．行星轨道的半长轴越长，其公转的周期就越大
B．牛顿利用扭称实验装置测出万有引力常量
C．开普勒根据第谷的观测数据总结出了开普勒三定律
D．向心力的作用只是改变速度的方向，不改变速度的大小
【答案】B
【解析】
A．由开普勒第三定律可知，太阳系中所有行星轨道半长轴的三次方和公转周期的二次方
比值都相等，故行星轨道的半长轴越长，其公转的周期就越大，A正确，不符合题意；
B．卡文迪许利用扭称实验装置测出万有引力常量，B错误，符合题意；
C．开普勒根据第谷的观测数据总结出了开普勒三定律，C正确，不符合题意；
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