万有引力定律是怎样发现的课件沪科版必修

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1、5．2万有引力定律是怎样发现的核心要点突破课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练5.2课标定位学习目标：1.了解人类对天体运动认识的发展史，理解开普勒三大定律．2．了解万有引力定律得出的思路和过程．3．理解万有引力及万有引力定律的含义并会推导．重点难点：重点：1.行星运动的三大定律的内容及理解．2．万有引力定律的理解及应用．难点：万有引力定律的推导及条件的理解．课标定位课前自主学案一、托勒密集古代天文学研究之大成公元150年，托勒密构筑了宇宙“___________”的九重天模型，他的这个模型能够预报相当长时间内的___________、_______和_____的发

2、生等．二、哥白尼迎来了科学的春天1．波兰天文学家哥白尼认为__________是宇宙的中心，地球和其他行星都绕_______做匀速圆周运动的学说，又称“日心地动说”或“日心体系”．地心体系行星位置日食月食太阳太阳2．哥白尼运用他的模型，不仅算出了每颗行星绕太阳运行的_________，而且第一次算出了每颗行星到太阳的________．三、开普勒提出行星运动三定律1．第一定律(轨道定律)：所有行星围绕太阳运动的轨道都是________，太阳处于所有椭圆的一个_____________上．2．第二定律(面积定律)：对于每一颗行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相

3、等的________．周期距离椭圆公共焦点面积3．第三定律(周期定律)：所有行星轨道______________与__________________的比值都相等，用公式表示为__________.式中k是与行星无关的常量．开普勒三定律同样适用于卫星绕行星的运动，只是比值k的大小有所不同．半长轴的立方公转周期的平方四、发现万有引力的过程1．关于行星运动原因的猜想(1)英国的吉尔伯特猜想行星是靠太阳发出的_______维持绕日运动的；(2)法国数学家笛卡儿提出的________假设；(3)法国天文学家布利奥首先提出_________假设．磁力漩涡平方反比2．站在巨人肩

4、上的牛顿(1)三大困难①困难之一：无数学工具解决曲线运动问题．②困难之二：缺乏理论工具计算天体各部分对行星产生力的总效果．③困难之三：众多天体的引力和相互干扰问题无法解决．(2)牛顿利用________知识，运用______的概念，把庞大天体的质量集中于_______，提出了万有引力定律．微积分质点球心吸引质量的乘积距离的二次方五、万有引力定律1．内容：自然界中任何两个物体都是相互______的，引力的大小跟这两个物体的____________成正比，跟它们的_________________成反比．2．公式：________________，式中质量的单位用kg，

5、距离的单位用m，力的单位用N，G为引力常量，通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2.3．卡文迪许实验英国物理学家卡文迪许利用________测出了引力常量．由于卡文迪许测出引力常量G，才使得________________有了真正的实用价值．知道G的值后，利用_________________便可计算天体的质量．扭秤万有引力定律万有引力定律思考感悟苹果落向地球而不是地球向上碰到苹果，是苹果对地球的引力小于地球对苹果的引力吗？提示：苹果与地球间的引力是大小相等的．由于地球质量大，不可能产生明显的加速度．核心要点突破一、对开普勒三大定律的理解1．开普勒第一定律(

6、轨道定律)：明确行星的轨道都是椭圆，但椭圆轨道都很接近圆．中学阶段分析和处理天体运动时，可将行星的椭圆轨道简化为圆轨道来处理．2．开普勒第二定律(面积定律)：指出对于每一个行星，其与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积．这一定律反映出同一颗行星在远日点的速率小于近日点的速率．特别提醒：(1)k是一个与行星无关的常量，在不同的星系中k值不同，k值只与系统的中心天体有关．(2)T是公转周期，不是自转周期．即时应用(即时突破，小试牛刀)1．关于天体的运动轨道和相对位置，下列说法中正确的是()A．所有天体绕另一天体运动的轨迹均为椭圆B．人造地球卫星的轨迹也应该是椭圆，而不

7、同的人造地球卫星椭圆轨道的焦点都是同一个C．太阳的位置总在太阳系中各大行星绕太阳运动轨道的焦点上，因此，太阳是绝对静止的恒星D．任何中心天体与绕其运动的天体之间，相对位置是保持不变的解析：选AB.根据开普勒第一定律，即轨道定律，一个天体绕另一个天体运动时，绕行天体的轨迹都是椭圆，即使是人造天体——卫星、航天器等也应如此，而且，中心天体位于各个椭圆轨道的焦点上．所以A、B正确．选项C错在认为太阳是绝对静止的恒星，宇宙万物间，绝对静止的物体和天体是不存在的．中心天体和绕其运动的天体的相对位置随着环绕运动天体位置的变化而变化，不变的是中心天体始终位于椭圆轨道的焦点上，