太陽與行星間的引力

62太陽與行星間的引力復(fù)習(xí)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律第一定律：所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。即值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無關(guān)什么力來維持行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)呢？科學(xué)的足跡1、伽利略：一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)。2、開普勒：受到了來自太陽的類似于磁力的作用。3、笛卡兒：在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)以太）作用在行星上，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)。4、胡克、哈雷等:受到了太陽對(duì)它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽的距離的二次方成反比，但沒法證明在橢圓軌道規(guī)律也成立。5、牛頓：在前人研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了：如果太陽和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律。

一、太陽對(duì)行星的引力設(shè)太陽質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m，行星到太陽的距離為r，行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由太陽對(duì)行星的引力來提供追尋牛頓的足跡太陽對(duì)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。二、行星對(duì)太陽的引力根據(jù)牛頓第三定律，行星對(duì)太陽的引力F/應(yīng)滿足追尋牛頓的足跡三、太陽與行星間的引力概括起來有G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方向：沿著太陽和行星的連線追尋牛頓的足跡月－地檢驗(yàn)已知月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期為273天，地球半徑為637×106m軌道半徑為地球半徑的60倍。月球繞地球的向心加速度？271×10－3m/s2牛頓再度思考：既然太陽行星間、地球月球間、地球與地面物體間有引力，那么任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體間是否也都有這樣的引力呢？牛頓的智慧63萬有引力定律1內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量的乘積成正比、與它們之間距離的二次方成反比。萬有引力定律2公式:3引力常量：數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量均為1g的物體相距1米時(shí)它們之間的相互吸引力。4r是兩個(gè)物體間的距離：1若是質(zhì)點(diǎn)，r為兩質(zhì)點(diǎn)間的距離2當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí),式中r指兩球心間的距離5萬有引力的特征:1普遍性:普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體間的吸引力是自然界的基本相互作用之一2相互性:兩個(gè)物體相互作用的引力是一對(duì)作用力和反作用力,符合牛頓第三定律3宏觀性:通常情況下，萬有引力非常小,只有在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的實(shí)際意義粗略的計(jì)算一下兩個(gè)質(zhì)量為50g，的人之間的引力？一粒芝麻重的幾千分之一!

OO1F萬GF向忽略地球自轉(zhuǎn)可得：GMm/R2=mgg=GMR26萬有引力與重力，赤道半徑R，自轉(zhuǎn)周期T，則地球赤道上質(zhì)量為m的物體所受重力的大小為？（式中G為引力常量）【思考】對(duì)于一個(gè)十分微小的物理量該采用什么方法測(cè)量？科學(xué)方法——放大法卡文迪許卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)7、引力常量的測(cè)量實(shí)驗(yàn)

思想平衡

思想放大

思想轉(zhuǎn)化

思想對(duì)稱

思想減小

干擾實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)杠桿平衡光學(xué)放大扭轉(zhuǎn)形變整個(gè)裝置玻璃罩

具體做法T形架鏡面反射線度-弧度測(cè)力-測(cè)力矩兩邊對(duì)稱真空室了解卡文迪許實(shí)驗(yàn)其意義是用實(shí)驗(yàn)證明了萬有引力的存在，使得萬有引力定律有了真正的使用價(jià)值。推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展引力常量G的測(cè)定方法及意義課堂小結(jié)萬有引力定律自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。（G＝667×10－11N·m2／g2）適用條件：①兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)②兩個(gè)質(zhì)量分布均勻球體1關(guān)于萬有引力，下列說法中正確得是：A萬有引力只有在天體之間才體現(xiàn)出來B一個(gè)蘋果由于其質(zhì)量很小，它受到地球的萬有引力幾乎可以忽略C地球?qū)θ嗽煨l(wèi)星的萬有引力遠(yuǎn)大于衛(wèi)星對(duì)地球的萬有力D地球表面的大氣層是因?yàn)槿f有引力的約束而存在于地球表面附近課堂練習(xí)D2要使兩物體間的萬有引力減小到原來的1/4，下列辦法可采用的是（）A使兩個(gè)物體質(zhì)量各減小一半，距離不變B使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來的1/4，距離不變C使兩物體的距離增為原來的2倍，質(zhì)量不變D距離和兩物體質(zhì)量都減小為原來的1/4課堂練習(xí)ABC3操場(chǎng)兩邊放著半徑為r1、r2，質(zhì)量分別為m1、m2的籃球和足球，兩者的直線間距為r，這兩球間的萬有引力大小為（）ABCD無法判斷課堂練習(xí)rC4地球的半徑為R，地球表面處物體所受的重力為mg，近似等于