高中物理 6.2《太阳与行星间的引力》课件1 新人教必修2.ppt

开普勒三定律开普勒三定律知知识识回回顾顾开普勒第一定律开普勒第一定律轨道定律轨道定律所有行星都分别在大小不同的椭圆所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律开普勒第二定律面积定律面积定律对每个行星来说，太阳和行星的连对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积线在相等的时间扫过相等的面积;开普勒第三定律开普勒第三定律周期定律周期定律所有行星的轨道的半长轴的三次方所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等跟公转周期的二次方的比值都相等.太阳太阳行星行星b=va2021/8/11 星期三1问题探究问题探究行星为什么绕太阳如此和行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭圆运谐而又有规律地做椭圆运动？动？2021/8/11 星期三2第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天第第2 2节、太阳与行星、太阳与行星间的引力的引力2021/8/11 星期三3伽利略伽利略行星的运动是受到了来自太行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用阳的类似于磁力的作用 ，与，与距离成反比。距离成反比。行星的运动是太阳吸引的缘行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。离的平方成反比。在行星的周围有旋转的物质在行星的周围有旋转的物质(以太以太)作作用在行星上，使得行星绕太阳运动。用在行星上，使得行星绕太阳运动。开普勒开普勒笛卡尔笛卡尔胡克胡克一切物体都有合并的趋势。一切物体都有合并的趋势。科科学学足足迹迹2021/8/11 星期三4科科学学足足迹迹牛顿牛顿(16431727)(16431727)英国著名的物理学家英国著名的物理学家 当年牛顿在前人研当年牛顿在前人研究的基础上，并凭借其究的基础上，并凭借其超凡的数学能力和坚定超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最的信念，深入研究，最终发现了终发现了万有引力定律万有引力定律。牛顿在牛顿在16761676年给友人的信中写道：年给友人的信中写道：如果说我看的比别人更远，那如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。是因为我站在巨人的肩膀上。2021/8/11 星期三5建建立立模模型型诱思：诱思：行星的实际运动是椭圆运行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？运动呢？太阳太阳行星行星a2021/8/11 星期三6建建立立模模型型太阳太阳行星行星r太阳太阳行星行星a诱思：诱思：既然把行星绕既然把行星绕太阳的运动简化为圆太阳的运动简化为圆周运动。那么行星绕周运动。那么行星绕太阳运动可看成匀速太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆圆周运动还是变速圆周运动？周运动？简简化化行星绕太阳做匀速圆行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力，周运动需要向心力，那什么力来提供做向那什么力来提供做向心力？心力？这个力的方向这个力的方向怎么样？怎么样？2021/8/11 星期三7建建立立模模型型诱思：诱思：太阳对行太阳对行星的引力星的引力提供作为提供作为向心力，向心力，那这个力那这个力大小有什大小有什么样定量么样定量关系？关系？F太阳太阳行星行星行星行星2021/8/11 星期三8科科学学探探究究消去消去v行星运行速度行星运行速度v容易观测容易观测？怎么办？怎么办？消去消去T讨论讨论2021/8/11 星期三9科科学学探探究究关系式中关系式中m m是受是受力天体还是施力力天体还是施力天体的质量？天体的质量？探究探究1:太阳对行星的引力太阳对行星的引力F请用中文描述请用中文描述这个关系式！这个关系式！太阳太阳对对行星行星的引力跟受的引力跟受力星体的质量成正比，力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二与行星、太阳距离的二次方成反比次方成反比.F行行星星太太阳阳F既然太阳对行星既然太阳对行星有引力，那么行有引力，那么行星对太阳有引力星对太阳有引力？它有怎么样定？它有怎么样定量的关系？量的关系？2021/8/11 星期三10科科学学探探究究探究探究2:行星对太阳的引力行星对太阳的引力FF行行星星太太阳阳F类类比比法法牛牛 三三行星对太阳的引力行星对太阳的引力F跟跟太阳的质量成正比，太阳的质量成正比，与行星、太阳距离的与行星、太阳距离的二次方成反比二次方成反比.太阳太阳对对行星行星的引力跟受的引力跟受力星体的质量成正比，力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二与行星、太阳距离的二次方成反比次方成反比.2021/8/11 星期三11科科学学探探究究探究探究3:太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力F类类比比法法牛牛 三三F 和和F 是一对作用是一对作用力和反作用力，那么力和反作用力，那么可以得出可以得出F大小跟太阳大小跟太阳质量质量M、行星质量、行星质量m的的关系式有什么关系？关系式有什么关系？牛三牛三G为比例系数，为比例系数，与太阳、行星与太阳、行星无关。无关。方向：沿着太阳方向：沿着太阳与行星间的连线与行星间的连线。2021/8/11 星期三12课课堂堂小小结结今天我们学到了什么今天我们学到了什么?古人古人观点观点牛顿牛顿思考思考理论理论演算演算总结总结规律规律建模建模理想化理想化类比类比2021/8/11 星期三13 关于行星对太阳的引力的说法中正确的关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（是（）A.行星对太阳的引力与太阳对行星的行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力引力是同一性质的力 B.行星对太阳的引力与太阳的质量成行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关正比，与行星的质量无关 C.太阳对行星的引力大于行星对太阳太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力的引力 D.行星对太阳的引力大小与太阳的质行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比量成正比，与行星距太阳的距离成反比随堂练习 A2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15