高中物理第三章万有引力定律第2节万有引力定律巧用万有引力定律条件解题学案教科版必修2201808014166
本资源是高中物理第三章万有引力定律的教学资源，主要讲解万有引力定律的理论推证、公式表达、适用条件和应用示例。通过对万有引力定律的详细解释和分析，帮助学生掌握万有引力定律的内容和适用条件，并学会利用万有引力定律计算物体之间的引力。
理论推证：
牛顿通过研究引力，发现引力的大小与物体的质量成正比，并推导出万有引力定律的公式。该公式表明，引力的大小与物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
公式表达：
F = G \* (m1 \* m2) / r^2
其中，F 是引力，G 是引力常量，m1 和 m2 是两个物体的质量，r 是它们之间的距离。
适用条件：
1. 万有引力定律适用于质点间的相互作用。
2. 质量分布均匀的球体可以视为质点。
3. 当研究物体不能视为质点时，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。
应用示例：
1. 计算物体之间的引力大小。
2. 解决天体运动问题的模型处理。
例题解析：
例题 1：关于万有引力公式 F＝G，以下说法正确的是（ ）
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。
答案：C
例题 2：中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为 T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。
思路分析：设想中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时，中子星才不会瓦解。
答案：最小密度为 ρ ≥ 4.67 × 10^17 kg/m^3
技巧点拨：在应用万有引力定律解题时，经常需要像本题一样先假设某处存在一个物体再分析求解，这是应用万有引力定律解题惯用的一种方法。
