《开普勒三大定律》PPT课件.ppt

《《开普勒三大定律》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《开普勒三大定律》PPT课件.ppt（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、开普勒开普勒万有引力定律万有引力定律行星的运动行星的运动问题一：古代关于天体的运问题一：古代关于天体的运动有哪两种学说？动有哪两种学说？、地心说、地心说 托勒密于公元二世纪，托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，提出了自己的宇宙结构学说，即即“地心说地心说”。地心说认为地球是宇宙地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太的中心，是静止不动的，太阳月亮及其他的行星都绕地阳月亮及其他的行星都绕地球运动。球运动。地心说直到地心说直到16世纪才被世纪才被哥白尼推翻。哥白尼推翻。托托 勒勒 密密托勒密的地心说托勒密的地心说、日心说、日心说哥白尼在哥白尼在1616世纪提出世纪提出了日心说了日心说

2、日心说认为太阳是静日心说认为太阳是静止不动的，地球和其止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动他行星都绕太阳运动1543 1543 年哥白尼的年哥白尼的天体运行论天体运行论 出版，出版，书中详细描述了日心书中详细描述了日心说理论说理论.哥哥 白白 尼尼哥白尼的哥白尼的“日心说日心说”丹麦天文学家丹麦天文学家 在丹麦汶岛建在丹麦汶岛建立一个天文台，立一个天文台，经过二十一年的经过二十一年的观测，留下天体观测，留下天体运动的详细资料运动的详细资料。星学之王星学之王第谷第谷德国物理学家德国物理学家提出：行星运动三定律提出：行星运动三定律开普勒开普勒天空立天空立法者法者开普开普勒勒开普勒第一定律开普勒第一

3、定律轨道定律轨道定律:所有行星分别在大小不同的椭圆轨所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动道上围绕太阳运动,太阳是在这些太阳是在这些椭圆的一个焦点上椭圆的一个焦点上.开普勒第二定律开普勒第二定律面积定律面积定律:太阳和行星的连线在相等的时间内太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积扫过相等的面积.开普勒第三定律开普勒第三定律周期定律周期定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值三次方跟公转周期的平方的比值都相等都相等.多数人：多数人：行星为什么这样运动行星为什么这样运动?行星作圆周运动是无需动因的行星作圆周运动是无需动因的.一切物体都

4、有合并的趋势，这种一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动趋势导致物体做圆周运动.伽利略伽利略(1564-1642)行星为什么这样运动行星为什么这样运动?行星绕太阳运动一定是受到了来自行星绕太阳运动一定是受到了来自太阳的类似于磁力的作用太阳的类似于磁力的作用.行星为什么这样运动行星为什么这样运动?开普勒开普勒(1571-1630)行星运动是因为行星的周围有旋转行星运动是因为行星的周围有旋转的物质作用在行星上的物质作用在行星上.行星为什么这样运动行星为什么这样运动?笛卡儿笛卡儿(1596-1650)行星围绕太阳运动是因为受到了太阳行星围绕太阳运动是因为受到了太阳对它的引力，提出如果行星

5、的轨道是对它的引力，提出如果行星的轨道是圆形的，它所受的引力大小跟行星到圆形的，它所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比太阳的距离的二次方成反比.行星为什么这样运动行星为什么这样运动?胡克等人胡克等人(1652-1746)哈雷哈雷英国天文学家英国天文学家 与牛顿讨论与牛顿讨论“关于平关于平方反比定律的轨迹问方反比定律的轨迹问题题”行星为什么这样运动行星为什么这样运动?多数人多数人:行星圆周运动是无需动因的行星圆周运动是无需动因的.伽利略伽利略:一切物体都有合并的趋势一切物体都有合并的趋势.开普勒开普勒:受到了来自太阳的类似于受到了来自太阳的类似于 磁力的作用磁力的作用.笛卡儿笛卡儿:行

6、星的周围有旋转的物质行星的周围有旋转的物质 作用在行星上作用在行星上.胡胡 克克:受到了太阳对它的引力受到了太阳对它的引力.思考：哪种观点你认为肯定错误？思考：哪种观点你认为肯定错误？问题问题1将行星运动近似为圆轨道上的匀速圆将行星运动近似为圆轨道上的匀速圆周运动：太阳和行星间的距离为周运动：太阳和行星间的距离为r，行星运动的周期为行星运动的周期为T，行星的质量为，行星的质量为m.请你学着牛顿的方法，证明太阳对请你学着牛顿的方法，证明太阳对行星的引力行星的引力F与与r的二次方成反比的二次方成反比.思考：思考：太阳对行星的引力太阳对行星的引力F跟太阳的质量有跟太阳的质量有关吗？关吗？潮汐現象 攝

7、於攝於86年年1月月11日下午日下午2:00攝於攝於86年年1月月11日下午日下午5:00地地球球对对苹苹果果的的引引力力地地球球对对月月球球的的引引力力？问题问题2牛顿是怎样把天体间的引力与地牛顿是怎样把天体间的引力与地球对地面附近物体的引力统一起球对地面附近物体的引力统一起来证明它们遵循相同的规律进而来证明它们遵循相同的规律进而得到万有引力的？得到万有引力的？著名的月地检验著名的月地检验万有引力定律万有引力定律自然界中任何两个物体都是互相吸自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离质量的乘积成正比，跟它们的距离的

8、二次方成反比的二次方成反比.G值的测量：卡文迪许扭秤实验值的测量：卡文迪许扭秤实验 问题问题3分析扭秤实验装置测量分析扭秤实验装置测量G的原理的原理和实验装置设计的巧妙之处和实验装置设计的巧妙之处？卡文迪许扭称实验的意义卡文迪许扭称实验的意义证明了万有引力的存在，使万有引力定律证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代；进入了真正实用的时代；开创了微小量测量的先河，使科学放大思开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到推广；想得到推广；卡文迪许被称为卡文迪许被称为“第一个称量地球质量的第一个称量地球质量的人人”！万有引力定律万有引力定律G:引力常量引力常量 6.6710-11Nm

9、2/kg2计算计算两个质量各为两个质量各为100kg的人，相距的人，相距1m时，估算他们之间相互的引力多大时，估算他们之间相互的引力多大？6.67 10-7N1.万有引力定律（万有引力定律（1）内容：自然界中）内容：自然界中任何任何两个物体都是两个物体都是相互相互吸引吸引的引力的大小跟这两个物体的的引力的大小跟这两个物体的质量乘积质量乘积成正比，跟它成正比，跟它们的距离的们的距离的二次方二次方成反比成反比引力常量：引力常量：G=6.671011N.m2/2，数值上等于两个质量都是数值上等于两个质量都是1kg的物体相距的物体相距1m时的相互作用力。时的相互作用力。（3）说明）说明适用于适用于质点

10、间质点间引力大小的计算，引力大小的计算，r指两指两质点间质点间的距离的距离牛顿第三定律成立牛顿第三定律成立独立性：第三者不会干扰独立性：第三者不会干扰方向：沿两质心连线背离受力物体。方向：沿两质心连线背离受力物体。例例1.对于万有引力定律的表达式对于万有引力定律的表达式F=Gm1m2/r2，下面说法中正确的是：下面说法中正确的是：A、公式中、公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不为引力常量，它是由实验测得的，而不 是人为规定的是人为规定的B、当、当r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C、m1与与m2受到的引力总是大小相等的，而与受到的引力总是大小相等的，而与

11、m1、m2 是否相等无关是否相等无关D、m1与与m2受到的引力总是大小相等，方向相反，受到的引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力是一对平衡力提示：提示：1.物理规律要注意其成立的条件。物理规律要注意其成立的条件。2.弄清一对平衡力和一对作用力和反作用力的区别弄清一对平衡力和一对作用力和反作用力的区别英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。恩格斯说：恩格斯说：“牛顿由于发现了万有引力定牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学，由于进行光的分解而律而创立了天文学，由于进行光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无

12、限理论而创立了科学的数学，由于理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力学的本性而创立了科学的力学。认识了力学的本性而创立了科学的力学。”的确，牛顿在自然科学领域里作了奠基的确，牛顿在自然科学领域里作了奠基性的贡献，堪称科学巨匠。性的贡献，堪称科学巨匠。我不知道世人对我的看法怎样，但是在我看来，我不过是一个在海滨玩耍的孩子，为时而发现一块比平常光滑的石子或美丽的贝壳而感到高兴；但那浩瀚的真理之海洋，却还在我的面前未曾发现呢？牛顿的赠言：牛顿的赠言：作业：作业：卡文迪许被人们称为卡文迪许被人们称为“能称出地球质能称出地球质量的人量的人”为什么？如果要你根据地球为什么？如果要你根据地球表面的重力加速度粗算地球的质量，表面的重力加速度粗算地球的质量，你需要知道哪些物理量？该如何计算你需要知道哪些物理量？该如何计算？