第1节 天地力的综合：万有引力定律
【学习素养·明目标】 物理观念：1.了解开普勒三定律的内容.2.能了解万有引力定律的内涵，并会用其解决简单的问题.3.知道万有引力常量的测定方法及该常量在物理学上的重要意义．
科学思维：能用与万有引力定律相关的证据解释一些天象．
科学探究：能体会卡文迪许扭秤实验方案设计的巧妙之处，能感受到科学定律的预测作用.
一、行星运动的规律
开普勒三定律
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定律
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内容
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图示
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开普勒第一定律
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所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上
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开普勒第二定律
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太阳与任何一个行星的连线(矢径)在相等的时间内扫过的面积相等
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开普勒第三定律
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行星绕太阳运行轨道半长轴r的立方与其公转周期T的平方成正比，公式：＝k
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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，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物体质量的乘积m1m2成正比，与这两个物体间距离r的平方成反比．
2．表达式：F＝
(1)r是两质点间的距离(若为匀质球体，则是两球心的距离)．
(2)G为万有引力常量，G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.
三、引力常量的测定
1．在1798年，即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利用扭秤实验，较准确地测出了引力常量．G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.
2．意义：使用万有引力定律能进行定量运算，显示出其真正的实用价值．
3．知道G的值后，利用万有引力定律可以计算出天体的质量，卡文迪许也因此被称为“能称出地球质量的人”．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)太阳系中所有行星的运动速率是不变的． (×)
(2)太阳系中轨道半径大的行星其运动周期也长． (√)
(3)任何两物体间都存在万有引力． (√)
(4)地球对月球的引力与地面上的物体所受的地球引力是两种不同性质的力． (×)
(5)引力常量是牛顿首先测出的． (×)
(6)卡文迪许第一次测出了引力常量，使万有引力定律能进行定量计算，显示出真正的实用价值． (√)
2．关于开普勒对于行星运动规律的认识，下列说法正确的是( )
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C．所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D．所有行星的公转周期与行星的轨道半径成正比
A [由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，选项A正确，B错误；由开普勒第三定律知所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，选项C、D错误．]
3．要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法不可采用的是( )
A．使物体的质量各减小一半，距离不变
B．使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使两物体间的距离和质量都减为原来的
