太阳与行星间的引力ppt课件.ppt

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1、开普勒三定律,知识回顾,开普勒第一定律轨道定律,所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;,开普勒第二定律面积定律,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;,开普勒第三定律周期定律,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.,行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭圆运动？,伽利略,行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ，与距离成反比。,行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。,在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。,开普勒,笛卡尔,胡克,一切物体都有合并

2、的趋势。,科学足迹,科学足迹,牛顿 (16431727)英国著名的物理学家,当年牛顿在前人研究的基础上，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。,牛顿在1676年给友人的信中写道： 如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。,建立模型,建立模型,F,科学探究,行星运行速度v容易观测？怎么办？,科学探究,关系式中m是受力天体还是施力天体的质量？,探究1: 太阳对行星的引力F,太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.,M,r,科学探究,探究2: 行星对太阳的引力F,太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比，与行星、太阳距离的二次

3、方成反比.,m,M,r,科学探究,探究3: 太阳与行星间的引力F,G为比例系数，与太阳、行星无关。,课堂小结,古人观点,牛顿思考,理论演算,总结规律,建模,理想化,类比,关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ ） A.行星对太阳的引力与太阳对行星的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的引力 D.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,随堂练习,A,第三节、万有引力定律,问题：,既然是太阳对行星的力使得行星不能飞离太阳，那么是什么力使得地面的物体不能离开地球，总要落回地面呢？地球上使得树上苹果下

4、落的力，与太阳、地球之间的吸引力是不是同一种力呢？,著名的月地检验,如果是同一种性质的力，则地球对苹果的力和地球对月球的力都应该满足平方反比关系,当时已知的一些量： 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400103m 月球周期： T = 27.3天2.36106s,需要验证：,？,计算结果：,月球轨道半径： r 月 60R (R是地球半径）,万有引力定律,1、定律表述：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质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.,3、适用条件：（1）可以看成质点的两个物体（2）两个质量分布均匀的物体,4、G: 引力常量 6

5、.6710-11Nm2/kg2 (1)引力常量适用于任何两个物体 (2)意义：在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。,万有引力定律的进一步理解,1普遍性：万有引力是普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体（大到天体小到微观粒子）间的相互吸引力，它是自然界的物体间的基本相互作用之一2相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律3宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的物理意义在微观世界中，粒子的质量都非常小，粒子间的万有引力很不显著，万有引力可以忽略不计,4、万有引力相对地面静物产生两个效果： 重力、随地

6、自转向心力,引力常量的测量,1.1686年牛顿发现万有引力定律后，曾经设想过几种测定引力常量的方法，却没有成功.2.其间又有科学家进行引力常量的测量也没有成功.3.直到1789年，英国物理学家卡文迪许巧妙地利用了扭秤装置，第一次在实验室里对两个物体间的引力大小作了精确的测量和计算，比较准确地测出了引力常量,G值的测量：卡文迪许扭秤实验,1.卡文迪许扭称的测量方法,扭秤实验的物理思想和科学方法：扭秤装置把微小力转变成力矩来反映，扭转角度又通过光标的移动来反映从而确定物体间的万有引力,课堂练习： 1、下面正确的是（ ）A.万有引力是普遍存在于宇宙间所有具有质 量的物体之间的相互作用B.重力和引力是两种不同性质的力C.两物体间距离为零时，万有引力将无穷大D.星球之间，r指运行轨道的平均半径,2、地球质量约为月球的81倍，在登月飞船通过地球和月球之间引力F地船=F月船的位置时，飞船离月亮中心和地球中心的距离比为（ ）,3、两颗行星的质量分别为M,m，他们绕太阳运行的轨道半径分别为R,r，则它们的公转周期之比为（ ）,精品课件！,精品课件！,4、两行星的运转周期之比是8：1，则它们椭圆轨道的半长轴之比 为（ ）,5、已知两行星绕太阳运动的半长轴 之比为b，它们的公转周期之比 为（ ）,