湖南省隆回縣萬和實驗學(xué)校高中物理 6.2太陽與行星間的引力課件 新人教版必修2

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1、第六章第六章 萬有引力與航天萬有引力與航天32akT開普勒行星運動定律開普勒行星運動定律所有行星都分別在大小不同的橢圓所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上些橢圓的一個焦點上;開普勒第二定律開普勒第二定律面積定律面積定律對每個行星來說，太陽和行星的連對每個行星來說，太陽和行星的連線在相等的時間掃過相等的面積線在相等的時間掃過相等的面積;開普勒第三定律開普勒第三定律周期定律周期定律所有行星的軌道的半長軸的三次方所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.太陽太陽行星行星bva 什

2、么原因使行星繞太陽運動呢？什么原因使行星繞太陽運動呢？科學(xué)的足跡科學(xué)的足跡。2、牛頓：牛頓：如果太陽和行星間的引力與距離的二次如果太陽和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓方成反比，則行星的軌跡是橢圓.并且闡述了普遍并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律。意義下的萬有引力定律。行星的實際運動是橢圓行星的實際運動是橢圓運動，但我們還不了解橢圓運動規(guī)運動，但我們還不了解橢圓運動規(guī)律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡化成律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡化成什么運動呢？什么運動呢？太陽太陽行星行星a太陽太陽行星行星r太陽太陽行星行星a簡簡化化思考思考4：太陽對行太陽對行星的引力星的引力提供作為提供作為向心

3、力，向心力，那這個力那這個力大小有什大小有什么樣定量么樣定量關(guān)系？關(guān)系？F太陽太陽一、太陽對行星的引力一、太陽對行星的引力 1 1、設(shè)行星的質(zhì)量為、設(shè)行星的質(zhì)量為m m，速度為，速度為v v，行星到太陽，行星到太陽的距離為的距離為r r，則行星繞太陽做勻速圓周運動的，則行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力太陽對行星的引力來提供向心力太陽對行星的引力來提供rvF2m追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡2 2、天文觀測難以直接得到行星的速度、天文觀測難以直接得到行星的速度v v，但可以得到行星的公轉(zhuǎn)周期，但可以得到行星的公轉(zhuǎn)周期T TTrv2224TmrF代入代入rvF2m追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡有有3、

4、根據(jù)開普勒第三定律、根據(jù)開普勒第三定律kTr23krT32224rmkF即即所以所以224TmrF代入得代入得追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡4、太陽對行星的引力、太陽對行星的引力 2rmF 即即追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡 太陽對不同行星的引力，與太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)行星的質(zhì)量成正比量成正比，與行星和太陽間的，與行星和太陽間的距離的二距離的二次方成反比次方成反比。224rmkF二、行星對太陽的引力二、行星對太陽的引力 根據(jù)牛頓第三定律，行星對太陽引根據(jù)牛頓第三定律，行星對太陽引力力F應(yīng)滿足應(yīng)滿足追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡FF 行星行星太陽太陽2rMF三、太陽與行星間的引力三、太陽與

5、行星間的引力2rMmF 2rMmGF 概括起來有概括起來有G是比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān)是比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān)則太陽與行星間的引力大小為則太陽與行星間的引力大小為方向：沿著太陽和行星的連線方向：沿著太陽和行星的連線追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡 太陽與行星間引力的大小，與太陽與行星間引力的大小，與太陽的太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與行星和太，與行星和太陽間的陽間的距離的二次方成反比距離的二次方成反比。說一說說一說 如果要驗證太陽與行星間的引力如果要驗證太陽與行星間的引力規(guī)律是否適用于行星與它的衛(wèi)星，規(guī)律是否適用于行星與它的衛(wèi)星，我們需要觀測這些衛(wèi)星運動的

6、哪些我們需要觀測這些衛(wèi)星運動的哪些數(shù)據(jù)？觀測前你對這些數(shù)據(jù)的規(guī)律數(shù)據(jù)？觀測前你對這些數(shù)據(jù)的規(guī)律有什么假設(shè)？有什么假設(shè)？小小 結(jié)結(jié) 2rmF 1、太陽對行星的引力：太陽對不同行、太陽對行星的引力：太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量星的引力，與行星的質(zhì)量m成正比，與成正比，與太陽到行星間的距離太陽到行星間的距離r的二次方成反比的二次方成反比2、行星對太陽的引力：與太陽、行星對太陽的引力：與太陽的質(zhì)量的質(zhì)量M成正比，與行星到太陽成正比，與行星到太陽的距離的距離r的二次方成反比的二次方成反比3、太陽與行星間的引力：與太陽的、太陽與行星間的引力：與太陽的質(zhì)量質(zhì)量M、行星的質(zhì)量、行星的質(zhì)量m成正比，與成正

7、比，與兩者距離的二次方成反比兩者距離的二次方成反比（1 1） G G是比例系數(shù)，與行星、太陽均無關(guān)是比例系數(shù)，與行星、太陽均無關(guān)（2 2）引力的方向沿太陽和行星的連線）引力的方向沿太陽和行星的連線2rMmGF 2rMF 今天我們學(xué)到了什么今天我們學(xué)到了什么?古人古人觀點觀點牛頓牛頓思考思考理論理論演算演算總結(jié)總結(jié)規(guī)律規(guī)律建模建模2rMmGF 2rmF 2rMF 理想化理想化類比類比 行星繞太陽運動遵守這個規(guī)律，行星繞太陽運動遵守這個規(guī)律，那么在其他地方是否適用這個規(guī)律那么在其他地方是否適用這個規(guī)律呢？呢？ 關(guān)于行星對太陽的引力的說法中正確的關(guān)于行星對太陽的引力的說法中正確的是（是（ ） A.行星對太陽的引力與太陽對行星的行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力引力是同一性質(zhì)的力 B.行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無關(guān)正比，與行星的質(zhì)量無關(guān) C.太陽對行星的引力大于行星對太陽太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力的引力 D.行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比，與行星距太陽的距離成反比量成正比，與行星距太陽的距離成反比 A