高中物理 必修2 太陽與行星間的引力 萬有引力定律

1、2021/2/5,第1頁（共18頁,執(zhí)教人：姚國均,太陽與行星間的引力 萬有引力定律,2021/2/5,第2頁（共18頁,開普勒三定律,知識回顧,開普勒第一定律軌道定律,所有行星繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上,開普勒第二定律面積定律,對每個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間掃過相等的面積,開普勒第三定律周期定律,所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,2021/2/5,第3頁（共18頁,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(yùn)動呢,2021/2/5,第4頁（共18頁,伽利略,行星的運(yùn)動是受到了來自太陽的類似于磁力的作用 ，與距離成反比,

2、行星的運(yùn)動是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比,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,開普勒,笛卡爾,胡克,一切物體都有合并的趨勢,科學(xué)足跡,2021/2/5,第5頁（共18頁,牛頓 (16431727) 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，也經(jīng)過類似的思考，并憑借其超凡的數(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,科學(xué)足跡,2021/2/5,第6頁（共18頁,建立模型,問題1：行星的實際運(yùn)動是橢圓運(yùn)動，但我們還不了解橢圓運(yùn)動規(guī)律，那應(yīng)該怎么辦？能否把它簡化成什么運(yùn)動呢,2021/2/5,第7頁（共18頁,建立模型,問題2：

3、既然把行星繞太陽的運(yùn)動簡化為圓周運(yùn)動。那么行星繞太陽運(yùn)動可看成勻速圓周運(yùn)動還是變速圓周運(yùn)動呢？為什么,問題3:行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動需要向心力，那什么力來提供做向心力？ 這個力的方向怎么樣,簡化,2021/2/5,第8頁（共18頁,建立模型,問題4：太陽對行星的引力提供向心力，那這個力大小有什么樣定量關(guān)系,2021/2/5,第9頁（共18頁,科學(xué)探究,關(guān)系式中m是受力天體還是施力天體的質(zhì)量,探究1: 太陽對行星的引力F,太陽對行星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,問題5：既然太陽對行星有引力，那么行星對太陽有無引力？它有怎么樣的定量關(guān)系呢,2021/2/5,第10

4、頁（共18頁,科學(xué)探究,行星運(yùn)行速度v不容易觀測？怎么辦,2021/2/5,第11頁（共18頁,科學(xué)探究,探究2: 行星對太陽的引力F,太陽對行星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,2021/2/5,第12頁（共18頁,科學(xué)探究,探究3: 太陽與行星間的引力F,G為比例系數(shù)，與太陽、行星無關(guān),方向：沿著太陽與行星間的連線,2021/2/5,第13頁（共18頁,萬有引力定律,1、G為萬有引力常量： G=6.6725910-11N.m2/kg2 通常取G=6.6710-11N.m2/kg2 2、適用范圍：質(zhì)點與質(zhì)點間；質(zhì)量分布均勻的物體間；質(zhì)點與質(zhì)量分布均勻的物體間 3、

5、r的確定,2021/2/5,第14頁（共18頁,1、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 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) C.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,隨堂練習(xí),A,2021/2/5,第15頁（共18頁,2、兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心加速度之比為（ ） A1 B. C. D,D,隨堂練習(xí),2021/2/5,第16頁（共18頁,3下面關(guān)于行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的說法中正確的是（ ） A.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 C.離太陽越近的行星的向心加速度越大 D.離太陽越近的行星受到太陽的引力越大,BC,隨堂練習(xí),2021/2/5,第17頁（共18頁,4一群小行星在同一軌道上繞太陽旋轉(zhuǎn)，這些小行星具有（ ） A.相同的速率 B.相同