高一物理必修二6.2太阳与行星间的引力ppt课件.ppt

开普勒三定律开普勒三定律知识回顾开普勒第一定律开普勒第一定律——轨道定律轨道定律所有行星都分别在大小不同的椭圆所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律开普勒第二定律——面积定律面积定律对每个行星来说，太阳和行星的连对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积线在相等的时间扫过相等的面积;开普勒第三定律开普勒第三定律——周期定律周期定律所有行星的轨道的半长轴的三次方所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等跟公转周期的二次方的比值都相等.太阳太阳行星行星b=va12 2 2 2太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天2导入明标导入明标 开普勒在开普勒在1609和和1619年发表了行星运年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，面向天穹，深情问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？今天阳做如此和谐而有规律的运动呢？今天我们循着牛顿的足迹再现太阳与行星之我们循着牛顿的足迹再现太阳与行星之间引力的关系式导出过程。

间引力的关系式导出过程31、问题的提出：、问题的提出：开普勒找出行星运开普勒找出行星运动规律后，人们开动规律后，人们开始更深入的思考：始更深入的思考：为什么行星围绕太为什么行星围绕太阳运动？阳运动？一、行星的运动一、行星的运动一、行星的运动一、行星的运动4伽利略伽利略行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ，与距离成反比 行星的运动是太阳吸引的缘故，行星的运动是太阳吸引的缘故，行星的运动是太阳吸引的缘故，行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方并且力的大小与到太阳距离的平方并且力的大小与到太阳距离的平方并且力的大小与到太阳距离的平方成反比 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动开普勒开普勒笛卡尔笛卡尔胡克胡克一切物体都有合并的趋势一切物体都有合并的趋势科学足迹5科学足迹牛顿牛顿 (1643—1727)(1643—1727)英国著名的物理学家英国著名的物理学家 当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似同学这样的思考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律牛顿在1676年给友人的信中写道：： 如果说我看的比别人更远，如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。

那是因为我站在巨人的肩膀上 6行行 星星轨道半长轴轨道半长轴a(10a(106 6km)km)轨道半短轴轨道半短轴b(10b(106 6km)km)水星水星57.957.956.756.7金星金星108.2108.2108.1108.1地球地球149.6149.6149.5149.5火星火星227.9 227.9 226.9226.9木星木星778.3778.3777.4777.4土星土星1427.01427.01424.81424.8天王星天王星2882.32882.32879.12879.1海王星海王星4523.94523.94523.84523.8八大行星轨道数据表d d太阳太阳=1.39×10=1.39×106 6 kmkm行星直径行星直径 d (10(106 6km)km)0.00480.00480.0120.0120.0130.0130.00680.00680.1430.1430.120.120.00510.00510.00490.00497建立模型太阳太阳行星行星r太阳太阳行星行星a简简化化8建立模型F太阳太阳ＭＭ行星行星ｍｍｒｒＶＶ9科科学学探探究究行星运行速度行星运行速度v不不容容易观测，怎么办？易观测，怎么办？消去消去T讨论讨论10科科学学探探究究关系式中关系式中m m是受是受力天体还是施力力天体还是施力天体的质量？天体的质量？探究探究1: 太阳对行星的引力太阳对行星的引力F请用中文描述这个关系式！太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.F行行星星太太阳阳F′既然太阳对行星有引力，那么行星对太阳有引力？它有怎么样定量的关系？11科科学学探探究究探究探究2: 行星对太阳的引力行星对太阳的引力F′F行行星星太太阳阳F′类类比比法法牛牛 三三行星对太阳的引力F′跟太阳的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.12科科学学探探究究探究探究3: 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力F类类比比法法牛牛 三三F 和和F ′是一对作用力是一对作用力和反作用力，那么可和反作用力，那么可以得出以得出F大小跟太阳质大小跟太阳质量量M、行星质量、行星质量m的关的关系式有什么关系？系式有什么关系？牛三牛三G为比例系数，为比例系数，与太阳、行星与太阳、行星无关。

无关方向：方向：沿着太阳与行星间的连线连线 13课堂小结今天我们学到了什么今天我们学到了什么?古人古人观点观点牛顿牛顿思考思考理论理论演算演算总结总结规律规律建模建模理想化理想化类比类比141 1、判断题：、判断题：A.A.行星绕太阳的椭圆轨道可以近似的看作圆行星绕太阳的椭圆轨道可以近似的看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力 （（ ））B.B.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转（（ ）） 学生展示学生展示对对错错15 1、下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ ） A.行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 D.行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比随堂练习 A162、两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为（ ）A．1 B. C. D.随堂练习 D173．下面关于行星绕太阳旋转的说法中正确的是（ ） A.离太阳越近的行星周期越大 B.离太阳越远的行星周期越大 C.离太阳越近的行星的向心加速度越大 D.离太阳越近的行星受到太阳的引力越大随堂练习 BC 184．一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，这些小行星具有（ ） A.相同的速率 B.相同的加速度 C.相同的运转周期 D.相同的角速度 随堂练习 ABCD19。