《太陽與行星間的引力》-人教版1課件

1、2 太陽與行星間的引力2 太陽與行星間的引力行星的運(yùn)動(dòng)繼續(xù)行星的運(yùn)動(dòng)繼續(xù)開普勒三定律知識(shí)回顧開普勒第一定律軌道定律所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上開普勒第二定律面積定律對(duì)任意一個(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;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.太陽行星b=vak值只與中心天體有關(guān)，與環(huán)繞天體無關(guān)開普勒三定律知識(shí)回顧開普勒第一定律軌道定律所有行星繞太陽 什么原因使行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)呢？ 什么原因使行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)呢？伽利略行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來自太陽的類似于磁力的作用 ，與距離成反比。 行星的運(yùn)動(dòng)是太陽

2、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(dòng)。開普勒笛卡爾胡克行星的運(yùn)動(dòng)是“慣性”自行維持的。科學(xué)的足跡伽利略行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來自太陽的類似于磁力的作用 ，與距離科學(xué)的足跡牛頓 (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(jiān)定的信念，深入研究，最終發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律。牛頓在1676年給友人的信中寫道： 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稀?科學(xué)的足跡牛頓 (16431727) 當(dāng)年牛頓建立模型誘思：行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不了解橢

3、圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡(jiǎn)化成什么運(yùn)動(dòng)呢？太陽行星a建立模型誘思：行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不了解橢圓運(yùn)行 星軌道半長軸a(106km)軌道半短軸b(106km)水星57.956.7金星108.2108.1地球149.6149.5火星227.9 226.9木星778.3777.4土星1427.01424.8天王星2882.32879.1海王星4523.94523.8八大行星軌道數(shù)據(jù)表d太陽=1.39106 km行星直徑 d (106km)0.00480.0120.0130.00680.1430.120.00510.0049行 星軌道半長軸軌道半短軸水星57.956.7金星108

4、.2建立模型太陽行星r太陽行星a誘思：既然把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)。那么行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng)？為什么？簡(jiǎn)化行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力由什么力來提供呢？ 這個(gè)力的方向怎樣？建立模型太陽行星r太陽行星a誘思：既然把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化建立模型誘思：太陽對(duì)行星的引力提供向心力，那這個(gè)力大小有什么樣的定量關(guān)系？F太陽行星建立模型誘思：F太陽行星科學(xué)探究追尋牛頓的足跡消去v行星運(yùn)行速度v容易觀測(cè)？怎么辦？消去T討論科學(xué)探究追尋牛頓的足跡消去v行星運(yùn)行速度v容易觀測(cè)？怎么辦關(guān)系式中m是受力天體還是施力天體的質(zhì)量？一、太陽對(duì)行星的引力F請(qǐng)用中文描述這個(gè)關(guān)系式！太

5、陽對(duì)行星的引力跟行星（受力星體）質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.F行星太陽F既然太陽對(duì)行星有引力，那么行星對(duì)太陽有沒有引力？它有怎么樣定量的關(guān)系？科學(xué)探究追尋牛頓的足跡關(guān)系式中m是受力天體還是施力天體的質(zhì)量？一、太陽對(duì)行星的引力二、行星對(duì)太陽的引力FF行星太陽F類比法牛 三太陽對(duì)行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.行星對(duì)太陽的引力跟太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比.科學(xué)探究追尋牛頓的足跡人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)二、行星對(duì)太陽的引力FF

6、行星太陽F類比法牛 三太陽對(duì)行星三、太陽與行星間的引力F類比法牛 三F 和F 是一對(duì)作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太陽質(zhì)量M、行星質(zhì)量m的關(guān)系式有什么關(guān)系？牛三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科學(xué)探究追尋牛頓的足跡人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)三、太陽與行星間的引力F類比法牛 三F 和F 是一對(duì)作用力 在1665年，具有超凡的數(shù)學(xué)能力的牛頓，根據(jù)自己獨(dú)特的思維推導(dǎo)得出：太陽對(duì)行星的引力與距離平方成反比。但沒有弄清這個(gè)引力就是提供圓周運(yùn)動(dòng)所需要向心力，也沒有推

7、導(dǎo)得出行星繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽對(duì)行星的引力也存在距離平方成反比。在1679年，牛頓在與胡克等人的交流中，逐漸清楚圓周運(yùn)動(dòng)一定需要太陽對(duì)行星的與距離平方成反比的引力，并應(yīng)用微積分，推導(dǎo)得出了行星繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽對(duì)行星的引力也存在距離平方成反比的數(shù)學(xué)關(guān)系式。在1687年，發(fā)表了傳世之作自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理閱讀材料人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT) 在1665年，具有超凡的數(shù)學(xué)能力的牛頓，根據(jù) 著名物理學(xué)家楊振寧曾贊頌道:“如果一定要舉出某個(gè)人、某一天作為近代科學(xué)誕生的標(biāo)志，我選牛頓自然哲學(xué)的

8、數(shù)學(xué)原理在1687年出版的那一天.” 閱讀材料人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT) 著名物理學(xué)家楊振寧曾贊頌道:“如果一定要舉出某個(gè)人、某課堂小結(jié)太陽與行星間的引力古人觀點(diǎn)牛頓思考理論演算總結(jié)規(guī)律建模理想化類比人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)課堂小結(jié)太陽與行星間的引力古人觀點(diǎn)牛頓思考理論演算總結(jié)規(guī)律建 至此，牛頓一直是在已有的觀測(cè)結(jié)果和理論引導(dǎo)下進(jìn)行推測(cè)和分析，觀測(cè)結(jié)果僅對(duì)“行星繞太陽運(yùn)動(dòng)”成立，這還

9、不是萬有引力定律。人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT) 至此，牛頓一直是在已有的觀測(cè)結(jié)果和理論引導(dǎo)下進(jìn)行推 1、下列關(guān)于行星對(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，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D、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隨堂練習(xí) A人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共

10、24張PPT) 1、下列關(guān)于行星對(duì)太陽的引力的說法中正確的是（ 2、兩個(gè)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(gè)行星的向心加速度之比為（ ）A1 B. C. D.隨堂練習(xí) D人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)2、兩個(gè)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

11、越大隨堂練習(xí) BC 人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)3下面關(guān)于行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的說法中正確的是（ 思考與討論 1、地球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為橢圓,那么,在近日點(diǎn)A，地球所受太陽的引力比它轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的向心力大還是?。窟h(yuǎn)日點(diǎn)B呢？AB人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)思考與討論 1、地球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為橢圓,那么,在近日點(diǎn)A思考與討論 2、請(qǐng)你運(yùn)用已有知識(shí)，分析開普勒第二定律所描述的，地球在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A、B兩個(gè)位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)快慢變化的原因。太陽地球BAFvFv人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)人教版高中物理必修二 6.2 太陽與行星間的引力(共24張PPT)思考與討論 2、請(qǐng)你運(yùn)用已有知識(shí)，分析開普勒第二定律小 結(jié) 1、太陽對(duì)行星的引力：太陽對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量m成正比，與太陽到行星間的距離r的二次方成反比2、行星對(duì)太陽的引力：與太陽的質(zhì)量M成正比，與行星到太陽