人教版必修2物理6.2 太陽與行星間的引力ppt課件(1)

1、第六章 萬有引力與航天 第二節(jié) 太陽與行星間的引力人教版必修人教版必修232akT開普勒三定律開普勒三定律 知知 識(shí)識(shí) 回回 顧顧開普勒第一定律開普勒第一定律軌道定律軌道定律所有行星都分別在大小不同的所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運(yùn)動(dòng)，太橢圓軌道上圍繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽是在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上陽是在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上;開普勒第二定律開普勒第二定律面積定律面積定律對(duì)每個(gè)行星來說，太陽和行星的連對(duì)每個(gè)行星來說，太陽和行星的連線在相等的時(shí)間掃過相等的面積線在相等的時(shí)間掃過相等的面積;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所有行星的軌道的半長軸的三次方跟

2、公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.32akT開普勒三定律開普勒三定律知知識(shí)識(shí)回回顧顧開普勒第一定律開普勒第一定律軌道定律軌道定律所有行星都分別在大小不同的橢圓所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽是在這軌道上圍繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽是在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上;開普勒第二定律開普勒第二定律面積定律面積定律對(duì)每個(gè)行星來說，太陽和行星的連對(duì)每個(gè)行星來說，太陽和行星的連線在相等的時(shí)間掃過相等的面積線在相等的時(shí)間掃過相等的面積;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

3、值都相等跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.太陽太陽行星行星bva問題探究問題探究行星為什么繞太陽如此和諧而行星為什么繞太陽如此和諧而又有規(guī)律地做橢圓運(yùn)動(dòng)？又有規(guī)律地做橢圓運(yùn)動(dòng)？ 伽利略伽利略行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來自太行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來自太陽的類似于磁力的作用陽的類似于磁力的作用 ，與，與距離成反比。距離成反比。 行星的運(yùn)動(dòng)是太陽吸引的緣行星的運(yùn)動(dòng)是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。離的平方成反比。 在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)( (以太以太) )作作用在行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)。用在行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)。開普勒開普勒笛卡爾

4、笛卡爾胡克胡克一切物體都有合并的趨勢(shì)。一切物體都有合并的趨勢(shì)?？瓶茖W(xué)學(xué)足足跡跡牛頓牛頓 (16431727)(16431727)英國著名的物理學(xué)家英國著名的物理學(xué)家 當(dāng)年牛頓在前人研究當(dāng)年牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，并憑借其超的基礎(chǔ)上，并憑借其超凡的數(shù)學(xué)能力和堅(jiān)定的凡的數(shù)學(xué)能力和堅(jiān)定的信念，深入研究，最終信念，深入研究，最終發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律萬有引力定律。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： 如果說我看的比別人更遠(yuǎn)，那如果說我看的比別人更遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏?。是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀?建建立立模模型型誘思：誘思：行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)

5、是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不了解橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律，動(dòng)，但我們還不了解橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡化成什么那應(yīng)該怎么辦？能把它簡化成什么運(yùn)動(dòng)呢？運(yùn)動(dòng)呢？太陽太陽行星行星a太陽太陽行星行星r太陽太陽行星行星a誘思：誘思：既然把行星繞既然把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為圓太陽的運(yùn)動(dòng)簡化為圓周運(yùn)動(dòng)。那么行星繞周運(yùn)動(dòng)。那么行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可看成勻速太陽運(yùn)動(dòng)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng)？周運(yùn)動(dòng)？簡簡化化行星繞太陽做勻速圓行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，周運(yùn)動(dòng)需要向心力，那什么力來提供做向那什么力來提供做向心力？心力？ 這個(gè)力的方向這個(gè)力的方向怎么樣？怎么樣？誘思：誘思：太陽對(duì)行太陽對(duì)行星的

6、引力星的引力提供作為提供作為向心力，向心力，那這個(gè)力那這個(gè)力大小有什大小有什么樣定量么樣定量關(guān)系？關(guān)系？F太陽太陽行星行星科科學(xué)學(xué)探探究究消去消去v2mvFr2 rvT行星運(yùn)行速度行星運(yùn)行速度v容易觀測(cè)？容易觀測(cè)？怎么辦？怎么辦？32rkT224mrFT消去消去T2mFr224kmFr討論討論2mFr關(guān)系式中關(guān)系式中m m是受是受力天體還是施力力天體還是施力天體的質(zhì)量？天體的質(zhì)量？探究探究1: 太陽對(duì)行星的引力太陽對(duì)行星的引力F請(qǐng)用中文描述請(qǐng)用中文描述這個(gè)關(guān)系式！這個(gè)關(guān)系式！太陽太陽對(duì)對(duì)行星行星的引力跟受的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二與行星、太陽距離的二

7、次方成反比次方成反比.F行星行星F既然太陽對(duì)行星既然太陽對(duì)行星有引力，那么行有引力，那么行星對(duì)太陽有引力？星對(duì)太陽有引力？它有怎么樣定量它有怎么樣定量的關(guān)系？的關(guān)系？2mFr探究探究2: 行星對(duì)太陽的引力行星對(duì)太陽的引力FF行星行星太陽太陽F類比法類比法牛牛 三三2MFr行星對(duì)太陽的引力行星對(duì)太陽的引力F跟跟太陽的質(zhì)量成正比，太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的與行星、太陽距離的二次方成反比二次方成反比.太陽太陽對(duì)對(duì)行星行星的引力跟受的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二與行星、太陽距離的二次方成反比次方成反比.2mFr探究探究3: 太陽與行星間的引力太陽與行星

8、間的引力類比法類比法牛牛 三三2MFrF 和和F 是一對(duì)作用力是一對(duì)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大小跟太陽質(zhì)大小跟太陽質(zhì)量量M、行星質(zhì)量、行星質(zhì)量m的關(guān)的關(guān)系式有什么關(guān)系？系式有什么關(guān)系？牛三牛三2MmFr2MmF=GrG為比例系數(shù)，為比例系數(shù)，與太陽、行星與太陽、行星無關(guān)。無關(guān)。方向：沿著太陽與行方向：沿著太陽與行星間的連線星間的連線 。課課堂堂小小結(jié)結(jié)今天我們學(xué)到了什么今天我們學(xué)到了什么?古人古人觀點(diǎn)觀點(diǎn)牛頓牛頓思考思考理論理論演算演算總結(jié)總結(jié)規(guī)律規(guī)律建模建模2rMmGF 2rmF 2rMF 理想化理想化類比類比 1、關(guān)于行星對(duì)太陽的引力的說法中正確的是、關(guān)于行

9、星對(duì)太陽的引力的說法中正確的是（ ） A.行星對(duì)太陽的引力與太陽對(duì)行星的引力是行星對(duì)太陽的引力與太陽對(duì)行星的引力是同一性質(zhì)的力同一性質(zhì)的力 B.行星對(duì)太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比，行星對(duì)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)與行星的質(zhì)量無關(guān) C.太陽對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽的引力太陽對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽的引力 D.行星對(duì)太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正行星對(duì)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比，與行星距太陽的距離成反比課堂練習(xí) A2、兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為、兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和和m2，繞，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和和r2，若它，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個(gè)行們只受太陽引力的作用，那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為（星的向心加速度之比為（ ）A1 B. C. D.1 12 2m rm r1 22 1m rm r2221rr D3下面關(guān)于行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的說法中正確下面關(guān)于行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的說法中正確的是（的是（ ） A.離太陽越近的行星周期越大離太陽越近的行星周期越大 B.離太陽越遠(yuǎn)的行星周期越大離太陽越遠(yuǎn)的行星