高中物理精品必修二：6.2太陽與行星間的引力ppt課件

1、1開始開始zxxkwzxxkw二二 太陽與行星間的引力太陽與行星間的引力332akT開普勒三定律開普勒三定律所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上動，太陽是在這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，太陽和行星的連線在相等的時間掃對每個行星來說，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跟公轉(zhuǎn)周期的二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的比值都相等.太陽太

2、陽行星行星bva4問題探究問題探究行星為什么繞太陽如此和諧而又有規(guī)律地做橢圓運動？行星為什么繞太陽如此和諧而又有規(guī)律地做橢圓運動？ 5第六章第六章 萬有引力與航天萬有引力與航天6伽利略伽利略開普勒開普勒笛卡爾笛卡爾胡克胡克zxxkwzxxkw7牛頓牛頓 (16431727)(16431727)英國著名的物理學(xué)家英國著名的物理學(xué)家 當(dāng)年牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，并憑當(dāng)年牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，并憑借其超凡的數(shù)學(xué)能力和堅定的信念，深借其超凡的數(shù)學(xué)能力和堅定的信念，深入研究，最終發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律入研究，最終發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。牛頓在牛頓在16761676年給友人的信中寫道：年給友人的信中寫道： 如果

3、說我看的比別人更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。如果說我看的比別人更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。81提出問題提出問題 ：根據(jù)我們已有的知識和經(jīng)驗，你認為太陽和行星間引力的大?。焊鶕?jù)我們已有的知識和經(jīng)驗，你認為太陽和行星間引力的大小可能跟哪些因素有關(guān)？可能跟哪些因素有關(guān)？（一）分析方法：（一）分析方法：2.猜想：可能影響太陽與行星間引力大小的因素有：猜想：可能影響太陽與行星間引力大小的因素有： 9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)律，那應(yīng)該怎么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)律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡化成什么運動呢？辦？能把它簡化成什么運動呢？太陽太陽行星行

4、星a10太陽太陽行星行星r太陽太陽行星行星a簡化簡化11誘思：誘思：太陽對行星的引力提供作太陽對行星的引力提供作為向心力，那這個力大小為向心力，那這個力大小有什么樣定量關(guān)系？有什么樣定量關(guān)系？F太陽太陽12一、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，行星到太陽的距離為，行星到太陽的距離為r r，則行星繞太陽，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做勻速圓周運動的向心力太陽對行星的引力來提供zxxk追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡rvF2m132 2、天文觀測難以直接得到行星的速、天文觀測難以直接得到行星的速 度度v

5、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143、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154、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，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距太陽對不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。離的二次方成反比。224rmkF16二、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，

6、行星對太陽引力根據(jù)牛頓第三定律，行星對太陽引力F應(yīng)滿足應(yīng)滿足追尋牛頓的足跡追尋牛頓的足跡2,rMFFF行星行星太陽太陽17三、太陽與行星間的引力三、太陽與行星間的引力2rMmF 2rMmGF 概括起來有概括起來有G比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān)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18合合作作探探究究2mFr關(guān)系式中關(guān)系式中m m是受力天體還是施是受力天體還是施力天體的質(zhì)量？力天體的質(zhì)量？探究探究1: 太陽對行星的引力太陽對行星的引力F請用中文描述這個關(guān)系式！請用中文

7、描述這個關(guān)系式！太陽太陽對對行星行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比比，與行星、太陽距離的二次方成反比.F行星行星F既然太陽對行星有引力，那么既然太陽對行星有引力，那么行星對太陽有引力？它有怎么行星對太陽有引力？它有怎么樣定量的關(guān)系？樣定量的關(guān)系？19合合作作探探究究想一想：想一想：引力和向心力有什么關(guān)系？如何求太陽對行星的引力？引力和向心力有什么關(guān)系？如何求太陽對行星的引力？探究探究2.行星對太陽的引力行星對太陽的引力20合合作作探探究究2mFr探究探究2: 行星對太陽的引力行星對太陽的引力FF行星行星太陽太陽F類比法類比法牛牛 三三2M

8、Fr行星對太陽的引力行星對太陽的引力F跟太陽的質(zhì)量成正跟太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比比，與行星、太陽距離的二次方成反比.太陽太陽對對行星行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比比，與行星、太陽距離的二次方成反比.21合合作作探探究究2mFr探究探究3: 太陽與行星間的引力太陽與行星間的引力類比法類比法牛牛 三三2MFrF 和和F 是一對作用力和反作用力，那么是一對作用力和反作用力，那么可以得出可以得出F大小跟太陽質(zhì)量大小跟太陽質(zhì)量M、行星質(zhì)、行星質(zhì)量量m的關(guān)系式有什么關(guān)系？的關(guān)系式有什么關(guān)系？牛三牛三2MmFr2MmF=Gr

9、G為比例系數(shù)，與太陽、為比例系數(shù)，與太陽、行星無關(guān)。行星無關(guān)。方向：沿著太陽與行星間的連方向：沿著太陽與行星間的連線線 。22合合作作探探究究想一想：想一想： 上式有何物理意義呢？上式有何物理意義呢？ 我們現(xiàn)在能否就可以把上面公我們現(xiàn)在能否就可以把上面公 式反映的規(guī)律稱為式反映的規(guī)律稱為“萬有定萬有定 律律”？為什么？為什么？231.下列關(guān)于行星對太陽的引力的說法中正確的是（下列關(guān)于行星對太陽的引力的說法中正確的是（ ）A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B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)行星對太陽的引力與太陽的

10、質(zhì)量成正比，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的引力太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力D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達標(biāo)提升達標(biāo)提升242.關(guān)于太陽與行星間的引力，下列說法中正確的是（關(guān)于太陽與行星間的引力，下列說法中正確的是（ ）A太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是一對平衡力太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是一對平衡力B太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是作用力與反作用力的關(guān)系太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是作用力與反作用力的關(guān)系C太陽與行星間的引力大小與太陽的質(zhì)量、行

11、星的質(zhì)量成正比，與兩者的太陽與行星間的引力大小與太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者的距離的平方成反比距離的平方成反比D以上說法均不對以上說法均不對253下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A行星與太陽之間的一對力是平衡力行星與太陽之間的一對力是平衡力B行星與太陽之間的一對力，其力的性質(zhì)是不相同的行星與太陽之間的一對力，其力的性質(zhì)是不相同的C如果太陽的質(zhì)量減小一些，則行星與太陽之間的這對力就不平衡了如果太陽的質(zhì)量減小一些，則行星與太陽之間的這對力就不平衡了D行星既不能飛出太陽系又不會被吸引到太陽上，是因為行星受的太陽行星既不能飛出太陽系又不會被吸引到太陽上，是因為行星受的太陽的引力充當(dāng)行星繞太陽運動的向心力的引力充當(dāng)行星繞太陽運動的向心力264.兩個行星的質(zhì)量分別為兩個行星的質(zhì)量分別為m1和和m2,繞太陽運動的軌道半徑分別為繞太陽運動的軌道半徑分別為r1和和r2,求：