2019-2020學(xué)年新教材高中物理 第4章 萬(wàn)有引力定律及航天 第1節(jié) 天地力的綜合：萬(wàn)有引力定律課件 魯科版必修第二冊(cè)

第1節(jié)天地力的綜合：萬(wàn)有引力定律,知識(shí)點(diǎn)一行星運(yùn)行的規(guī)律,觀圖助學(xué),上圖為行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的示意圖，觀察行星的運(yùn)動(dòng)軌跡，它們是規(guī)則的圓形嗎？它們繞太陽(yáng)一周的時(shí)間分別為，水星約88天、金星225天、地球約365天、火星約687天、木星約11.9年、土星約29.7年、天王星約84.3年、海王星約165.2年，據(jù)此猜測(cè)行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與它們到太陽(yáng)的距離有什么樣的定性關(guān)系？,開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律,一個(gè)焦點(diǎn),面積相等,思考判斷(1)為了便于研究問(wèn)題，通常認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。()(2)太陽(yáng)系中所有行星的運(yùn)動(dòng)速率是不變的。()(3)太陽(yáng)系中軌道半徑大的行星其運(yùn)動(dòng)周期也長(zhǎng)。(),知識(shí)點(diǎn)二萬(wàn)有引力定律,1.萬(wàn)有引力定律,正比,平方,671011m3/(kgs2),球心,2.“月地”檢驗(yàn)證明了地球與物體間的引力和天體間的引力具有，遵循。思考判斷(1)一個(gè)蘋(píng)果由于其質(zhì)量很小，所以它受的萬(wàn)有引力幾乎可以忽略。()(2)任何兩物體間都存在萬(wàn)有引力。()(3)地球?qū)υ虑虻囊εc地面上的物體所受的地球引力是兩種不同性質(zhì)的力。(),相同性質(zhì),同樣的規(guī)律,知識(shí)點(diǎn)三引力常量的測(cè)定,1.測(cè)定：在1798年，英國(guó)物理學(xué)家利用實(shí)驗(yàn)，較精確地測(cè)出了引力常量。2.意義：使能進(jìn)行定量運(yùn)算，顯示出其真正的實(shí)用價(jià)值。3.知道g的值后，利用萬(wàn)有引力定律可以計(jì)算出天體的質(zhì)量，卡文迪許也因此被稱為“”。,卡文迪許,扭秤,萬(wàn)有引力定律,能稱出地球質(zhì)量的人,思考判斷(1)引力常量是牛頓首先測(cè)出的。()(2)卡文迪許通過(guò)改變質(zhì)量和距離，證實(shí)了萬(wàn)有引力的存在及萬(wàn)有引力定律的正確性。()(3)卡文迪許第一次測(cè)出了引力常量，使萬(wàn)有引力定律能進(jìn)行定量計(jì)算，顯示出真正的實(shí)用價(jià)值。(),開(kāi)普勒定律的理解及應(yīng)用,核心要點(diǎn),問(wèn)題探究如圖所示為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的示意圖及春分、夏至、秋分、冬至?xí)r地球所在的位置。,(1)太陽(yáng)是否在軌道平面的中心？夏至、冬至?xí)r地球到太陽(yáng)的距離是否相同？(2)一年之內(nèi)秋、冬兩季比春、夏兩季為什么要少幾天？答案(1)太陽(yáng)不在軌道平面中心，夏至、冬至地球到太陽(yáng)的距離不同，夏至?xí)r地球到太陽(yáng)的距離比冬至?xí)r遠(yuǎn)。(2)根據(jù)開(kāi)普勒第二定律，地球在秋、冬兩季比在春、夏兩季離太陽(yáng)距離近，線速度大，所以秋冬兩季比春夏兩季要少幾天。,探究歸納1.從空間分布上認(rèn)識(shí)：行星的軌道都是橢圓，不同行星軌道的半長(zhǎng)軸不同，即各行星的橢圓軌道大小不同，但所有軌道都有一個(gè)共同的焦點(diǎn)，太陽(yáng)在此焦點(diǎn)上。因此開(kāi)普勒第一定律又叫焦點(diǎn)定律。2.對(duì)速度大小的認(rèn)識(shí)(1)如圖所示，如果時(shí)間間隔相等，即t2t1t4t3，由開(kāi)普勒第二定律知面積sasb，因此開(kāi)普勒第二定律又叫面積定律?？梢?jiàn)離太陽(yáng)越近，行星在相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，即行星的速率越大。,(2)近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)分別是行星距離太陽(yáng)的最近點(diǎn)、最遠(yuǎn)點(diǎn)，所以同一行星在近日點(diǎn)速度最大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小。,3.對(duì)周期長(zhǎng)短的認(rèn)識(shí)(1)行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長(zhǎng)軸之間有依賴關(guān)系，橢圓軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)的行星，其公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)；反之，其公轉(zhuǎn)周期越短。(2)該定律不僅適用于行星，也適用于其他天體。例如，繞某一行星運(yùn)動(dòng)的不同衛(wèi)星。(3)研究行星時(shí)，常數(shù)k與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)。研究其他天體時(shí)，常數(shù)k只與其中心天體有關(guān)。,經(jīng)典示例例1關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中正確的是()a.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)b.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)位于行星軌道的中心處c.行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其速度與行星和太陽(yáng)之間的距離有關(guān)，距離小時(shí)速度小，距離大時(shí)速度大d.離太陽(yáng)越近的行星運(yùn)動(dòng)周期越短,答案d,針對(duì)訓(xùn)練1火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知()a.太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心b.火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等c.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的二次方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的三次方d.相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積,答案c,萬(wàn)有引力定律的理解,要點(diǎn)歸納,核心要點(diǎn),(1)兩質(zhì)量分布均勻的球體間的萬(wàn)有引力，可用公式計(jì)算，此時(shí)r是兩個(gè)球體球心的距離。(2)個(gè)質(zhì)量分