7.2 萬有引力定律 課件高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

6-2太陽與行星間的引力第二節(jié)

萬有引力定律2024/10/16開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律開普勒第一定律——軌道定律所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。開普勒第二定律——對于任意一個(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。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b行星ak值只與太陽有關(guān)，與行星無關(guān)

知識(shí)回顧面積定律任務(wù)一：探究行星與太陽間的引力F太陽行星任務(wù)一：探究行星與太陽間的引力F太陽行星

模型：設(shè)行星的質(zhì)量為m，太陽的質(zhì)量為Ｍ，行星的速度為v,行星到太陽的距離為r，則行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為Ｆ由太陽對行星的引力來提供．問題二:引力的大小

太陽對行星的引力與什么因素有關(guān)呢？你覺得有什么樣可能的關(guān)系？寫一下你認(rèn)為的引力表達(dá)式？距離、行星的質(zhì)量、太陽的質(zhì)量、行星運(yùn)動(dòng)的速度、周期、角速度等存在不合理的地方嗎？結(jié)合開普勒第三定律進(jìn)行推導(dǎo)？

模型：設(shè)行星的質(zhì)量為m，太陽的質(zhì)量為Ｍ，行星的速度為v,行星到太陽的距離為r，則行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為Ｆ由太陽對行星的引力來提供．F太陽行星這個(gè)公式中存在不合理的地方嗎？F太陽行星從受力地位來看，兩者是否相等？由此你猜想行星對太陽的力表達(dá)式？F太陽F′行星兩個(gè)力相等嗎？能否合為一個(gè)表達(dá)式？任務(wù)二：探究引力的統(tǒng)一性同是被地球吸引，為什么月球在天上不掉下來，而蘋果掉下來？它們的力是否為同一種性質(zhì)的力？三、月—地檢驗(yàn)RrF結(jié)論：地面物體受地球的引力、月球所受地球的引力，與太陽、行星間的引力，遵循相同的規(guī)律。三、月—地檢驗(yàn)既然太陽對地球的力、地球?qū)υ虑虻牧?、地球?qū)μO果的力是同一種力，你又會(huì)做何猜想？天地統(tǒng)一，萬物統(tǒng)一四、萬有引力定律2.表達(dá)式：3.適用條件：（1）兩質(zhì)點(diǎn)間（兩物體間距遠(yuǎn)大于物體的線度）（2）兩均質(zhì)球體間（r為兩球球心間的距離）（3）一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)（r為球體球心到質(zhì)點(diǎn)的距離）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m1和m2的乘積成正比、與它們之間距離r

的二次方成反比。任務(wù)三：萬有引力常量G的測定及其意義問1：簡述卡文迪許實(shí)驗(yàn)的原理及采用的方法？問2：了解中國團(tuán)隊(duì)的貢獻(xiàn)。問3：引力常量G的重大意義。百萬分之11.6！中國科學(xué)家經(jīng)30年在山洞中測出最精準(zhǔn)萬有引力常量

從上世紀(jì)80年代就已開始，羅俊院士團(tuán)隊(duì)就采用扭秤技術(shù)精確測量，歷經(jīng)10多年的努力，在1999年得到了第一個(gè)G值，被隨后歷屆的國際科學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)委員會(huì)（CODATA）錄用。2009年，團(tuán)隊(duì)又發(fā)表了新的測量結(jié)果，相對精度達(dá)到26ppm（百萬分之一），是當(dāng)時(shí)采用扭秤周期法得到的最高精度的G值，也被隨后的歷屆CODATA所收錄命名為HUST-09。如今，羅俊團(tuán)隊(duì)給出了目前國際上最高精度的G值，相對不確定度優(yōu)于12ppm，實(shí)現(xiàn)了對國際頂尖水平的趕超。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)。開普勒笛卡爾胡克一切物體都有合并的趨勢。

科學(xué)的足跡使行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的力是太陽對行星的引力哈雷……科學(xué)探究過程問題的提出剝離模型猜想推理質(zhì)疑月地檢驗(yàn)

課堂小結(jié)萬物統(tǒng)一1．關(guān)于太陽對行星的引力，下面說法中正確的是（）

A．太陽對行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力

B．太陽對行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離成反比

C．太陽對行星的引力是由實(shí)驗(yàn)得出的

D．太陽對行星的引力規(guī)律是由開普勒定律和行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來的AD

課堂練習(xí)2．行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌道為橢圓,如圖所示.那么,行星在近日點(diǎn)所受太陽的引力與它在遠(yuǎn)日點(diǎn)所受太陽的引力相比（）

A．在近日點(diǎn)所受太陽的引力較大

B．在近日點(diǎn)所受太陽的引力小

C．兩者大小相等

D．無法比較行星在近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)所受太陽引力的大小A

課堂練習(xí)太陽行星A遠(yuǎn)日點(diǎn)近日點(diǎn)問題:當(dāng)行星運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)所受引力的方向如何?O3．兩個(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（）

A.1

B.

C.

D.D

課堂練習(xí)4．兩顆行星質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,軌道半徑之比R1∶R2=3∶1，下列有關(guān)數(shù)據(jù)之比正確的是()A.周期之比T1∶T2=3∶1B.線速度之比v1∶v2=3∶1C.向心力之比F1∶F2=1∶9D.向心加速