高中物理新课标人教版教学课件：第6章2 太阳与行星间的引力 18页

2 太阳与行星间的引力 1.理解太阳与行星间存在引力。 2.能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太 阳与行星间的引力表达式。 3 2 ak T  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; 对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内 扫过相等的面积; 开普勒第三定律——周期定律 所有行星的椭圆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。 太 阳 行 星b a 开普勒第二定律——面积定律 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 且力的大小与行星到太阳的距离的 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 一切物体都有合并的趋势。 牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家 当年牛顿在前人研究的 基础上，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。 建 立 模 型 思考：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆 运动的规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？ 太阳 行星 a 一.太阳对行星的引力。 太阳 行星 r 太阳 行星 a 既然把行星绕太阳的运动简化 为圆周运动。那么行星绕太阳 的运动可看成匀速圆周运动还 是变速圆周运动？ 简化 行星绕太阳做匀速圆周运动需 要向心力，那什么力来提供向 心力？ 这个力的方向怎么样？ F 太阳 Ｍ 行星 ｍ ｒv 科 学 探 究 消去 v 2mvF r  2 rv T  行星运行速度v容易观测？ 3 2 r kT ＝ 2 2 4 mrF T  消去 T 2 mF r  2 2 4 kmF r  讨论 行 星 太 阳 F F′ 既然太阳对行星有引力， 那么行星对太阳有引力吗？ 它有怎么样的定量关系？ 2 mF r  请用中文描述这个关系式！ 太阳对行星的引力跟受力星体的质量成 正比，与行星到太阳的距离的二次方成 反比。 2 mF r  F 行 星 太 阳 F′ 类 比 法 ' 2 MF r  行星对太阳的引力跟太阳的质 量成正比，与行星到太阳的距 离的二次方成反比。 太阳对行星的引力跟受力星体的质量 成正比，与行星到太阳的距离的二次 方成反比。 二.行星对太阳的引力 2 mF r  三.太阳与行星间的引力F 类 比 法 牛 三 ' 2 MF r  F 和F ′是一对作用力和反 作用力，那么可以得出F大小 跟太阳质量M、行星质量m的 关系式有什么关系？ 牛三 2 MmF r  2 MmF=G r G为比例系数，与 太阳、行星无关。 方向：沿着太阳与行 星间的连线。 1.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.行星对太阳的引力大小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 A 2.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地 球公转半径的4倍，则这颗小行星的运行速率是地球运 行速率的（ ） A.4倍 B.2倍 C.0.5倍 D.16倍 3.一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，则这些小行 星具有（ ） A.相同的速率 B.相同的加速度 C.相同的运转周期 D.相同的角速度 C ABCD 4.哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面说法 中正确的是（ ） A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率 B.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度 C.若彗星的运行周期为75年，则它的半长轴是地球公转半 径的75倍 D.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度 ABD 今天我们学到了什么? 古人 观点 牛顿 思考 理论 演算 总结 规律 2r MmGF  2r mF  2r MF  理想化 类比 建模