太阳与行星间的引力__万有引力定律课件_新人教版必修2.ppt

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1、2太阳与行星间的引力目前已知太阳系中有8颗大行星(如下图所示)．它们通常被分为两组：内层行星(水星、金星、地球、火星)和外层行星(木星、土星、天王星、海王星)，内层行星体积较小，主要由岩石和铁组成；外层行星体积要大得多，主要由氢、氦、冰物质组成．哥白尼说：“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的一切星球”．那么是什么原因使行星绕太阳运动呢？伽利略、开普勒以及法国数学家笛卡尔都提出过自己的解释．然而，只有牛顿才给出了正确的解释…….1．根据开普勒行星运动定律的近似处理方法知，行星以太阳为圆心做________运动，太阳对行星的________力提供

2、向心力．2．由匀速圆周运动公式F＝________，v＝________，结合开普勒第三定律公式________，可得F＝________，由该公式可知，太阳对行星的引力与________成正比，与________成反比，即________．3．太阳与行星间的引力的大小与________、________成正比，与________成反比，即________，写成等式为________，其中G是比例系数，与太阳、行星都________关系．将行星绕太阳做椭圆运动简化为匀速圆周运动，则行星做圆周运动的向心力由太阳对行星的引力来充当．开普勒三定律◆开

3、普勒第一定律（轨道定律）◆开普勒第二定律（面积定律）◆开普勒第三定律（周期定律）k的大小与行星无关。历史的回顾伽利略历史的回顾伽利略历史的回顾伽利略历史的回顾伽利略历史的回顾笛卡儿胡克哈雷太阳引力胡克哈雷太阳引力胡克哈雷太阳引力胡克哈雷下面我们来看一下牛顿是怎样发现万有引力定律。因为行星的椭圆轨道与圆比较接近，可以近似地看作圆形轨道，所以为了较方便地说明问题。我们把牛顿在椭圆轨道下证明的问题简化为在圆形轨道下讨论。1、设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供追寻牛顿的足迹如果认为

4、行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，太阳对行星的引力F应为行星所受的向心力2、天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T代入追寻牛顿的足迹有3、根据开普勒第三定律即所以代入追寻牛顿的足迹4、太阳对行星的引力即追寻牛顿的足迹太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。科学探究消去v行星运行速度v容易观测？怎么办？消去T讨论为什么能从左式得到右式？科学探究关系式中m是受力天体还是施力天体的质量？探究1: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

5、二次方成反比.F行星太阳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？科学探究探究2:行星对太阳的引力F′类比法牛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.F行星太阳F′科学探究探究3:太阳与行星间的引力F类比法牛三F和F′是一对作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星质量m的关系式有什么关系？牛三G为比例系数，与太阳、行星无关。方向：沿着太阳与行星间的连线。F和F’的大小相等，所以我们可以概括地说，太阳

6、与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比，即写成等式就是式中G是比例系数，与太阳、行星无关；太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。例1下列说法正确的是（）A.关于天体运动的日心说、地心说都是错误的B.地球是一颗绕太阳运动的行星C.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球转动D.太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳转动AB例2下列说法正确的是（）A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D．日心说的说法是正确的AB例3某

7、行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日点到太阳的距离为r，远日点到太阳的距离为R，若行星经过近日点的速度大小为V，求该行星经过远日点时速度大小.例4人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球到地球距离的1/3，已知月球绕地球运行周期是27.3天，则此卫星的运行周期约为多少天？[例2]如图所示，两颗地球卫星绕地球运动，卫星A沿椭圆轨道1运动，卫星B沿圆轨道2运动，已知椭圆轨道1近地点与地心的距离为a，远地点与地心的距离为b，椭圆轨道1在远地点与圆形轨道2相切，则两卫星运动的周期之比TA:TB＝________.设想1、既然是行星与太阳之间的力

8、使得行星不能飞离太阳，那么，地球与太阳之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力是同一种力呢?2、即使在最高的建筑物上和最高的山顶上，都不会发现重力有明显的