高中物理精品ppt课件必修二：6.2太阳与行星间的引力.ppt

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1、开始开始zxxkwzxxkw二二 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力32akT开普勒三定律开普勒三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

2、星行星bva问题探究问题探究行星为什么绕太阳如此行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭和谐而又有规律地做椭圆运动？圆运动？ 第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天伽利略伽利略开普勒开普勒笛卡尔笛卡尔胡克胡克zxxkwzxxkw牛顿牛顿 (16431727)(16431727)英国著名的物理学家英国著名的物理学家 当年牛顿在前人研究当年牛顿在前人研究的基础上，并凭借其超凡的基础上，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了深入研究，最终发现了万万有引力定律有引力定律。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

3、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。1提出问题提出问题 ：根据我们已有的知：根据我们已有的知识和经验，你认为太阳和行星间引识和经验，你认为太阳和行星间引力的大小可能跟哪些因素有关？力的大小可能跟哪些因素有关？（一）分析方法：（一）分析方法：2.猜想：可能影响太阳与行星间引猜想：可能影响太阳与行星间引力大小的因素有：力大小的因素有： 行星的实际运动是椭圆运动，但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，那应我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动该怎么办？能把它简化成什么运动呢？呢？太阳太阳行星行星a太阳太阳行星

4、行星r太阳太阳行星行星a简简化化诱思：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太阳太阳一、太阳对行星的引力一、太阳对行星的引力 1 1、设行星的质量为设行星的质量为m m，速度为，速度为v v，行星到太阳的，行星到太阳的距离为距离为r r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供力太阳对行星的引力来提供zxxk追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹rvF2m2 2、天文观测难以直接得到行星的速天文观测难以直接得到行星的速 度度v v，但可以得到行星的公转周期，但可

5、以得到行星的公转周期T TTrv2224TmrF代入代入rvF2m追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹有有3、根据开普勒第三定律、根据开普勒第三定律kTr23krT32224rmkF即即所以所以224TmrF代入得代入得追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹4、太阳对行星的引力太阳对行星的引力 2rmF 即即追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹 太阳对不同行星的引力，与太阳对不同行星的引力，与行星的质行星的质量成正比量成正比，与行星和太阳间的，与行星和太阳间的距离的二距离的二次方成反比次方成反比。224rmkF二、行星对太阳的引力二、行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，行星对太阳引根据牛顿第三定律，行星对太阳引力力F应

6、满足应满足追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹2,rMFFF行行星星太阳太阳三、太阳与行星间的引力三、太阳与行星间的引力2rMmF 2rMmGF 概括起来有概括起来有G比例系数，与太阳、行星的质量无关比例系数，与太阳、行星的质量无关则太阳与行星间的引力大小为则太阳与行星间的引力大小为方向：沿着太阳和行星的连线方向：沿着太阳和行星的连线追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹合合作作探探究究2mFr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

7、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行星行星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？它有怎么样定量它有怎么样定量的关系？的关系？合合作作探探究究想一想：想一想：引力和向心力有什么关系？如何引力和向心力有什么关系？如何求太阳对行星的引力？求太阳对行星的引力？探究探究2.行星对太阳的引力行星对太阳的引力合合作作探探究究2mFr探究探究2: 行星对太阳的引力行星对太阳的引力FF行星行星太阳太阳F类比法类比法牛牛 三三2MFr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

8、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.合合作作探探究究2mFr探究探究3: 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力类比法类比法牛牛 三三2MFrF 和和F 是一对作用力是一对作用力和反作用力，那么可和反作用力，那么可以得出以得出F大小跟太阳质大小跟太阳质量量M、行星质量、行星质量m的关的关系式有什么关系？系式有什么关系？牛三牛三2MmFr2MmF=GrG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

9、着太阳方向：沿着太阳与行星间的连线与行星间的连线 。合合作作探探究究想一想：想一想： 上式有何物理意义呢？上式有何物理意义呢？ 我们现在能否就可以把上面公我们现在能否就可以把上面公 式反映的规律称为式反映的规律称为“万有定万有定 律律”？为什么？为什么？1.下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的下列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引力是行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力同一性质的力B行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关与行星的质量无关C太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力太阳对行星的

10、引力大于行星对太阳的引力D行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正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比，与行星距太阳的距离成反比达标提升达标提升2.关于太阳与行星间的引力，下列说法中关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（正确的是（ ）A太阳对行星的引力与行星对太阳的引太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对平衡力力是一对平衡力B太阳对行星的引力与行星对太阳的引太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力的关系力是作用力与反作用力的关系C太阳与行星间的引力大小与太阳的质太阳与行星间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者的距离的量、行星的质量成正比

11、，与两者的距离的平方成反比平方成反比D以上说法均不对以上说法均不对3下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A行星与太阳之间的一对力是平衡力行星与太阳之间的一对力是平衡力B行星与太阳之间的一对力，其力的性行星与太阳之间的一对力，其力的性质是不相同的质是不相同的C如果太阳的质量减小一些，则行星与如果太阳的质量减小一些，则行星与太阳之间的这对力就不平衡了太阳之间的这对力就不平衡了D行星既不能飞出太阳系又不会被吸引行星既不能飞出太阳系又不会被吸引到太阳上，是因为行星受的太阳的引力充到太阳上，是因为行星受的太阳的引力充当行星绕太阳运动的向心力当行星绕太阳运动的向心力4.两个行星的质量分别为两个行星的质量分别为m1和和m2,绕太阳运动的轨道半径分别为绕太阳运动的轨道半径分别为r1和和r2,求：求：（1）它们与太阳间的引力之比；）它们与太阳间的引力之比；（2）它们的公转周期之比。）它们的公转周期之比。同学们，今天我们学到了同学们，今天我们学到了什么什么? ?Trv2Keep your eyes on the stars and your feet on the ground. -Theodore Roosevelt Thank you!