2019-2020学年新教材高中物理 第4章 万有引力定律及航天 第1节 天地力的综合：万有引力定律课件 鲁科版必修第二册

第1节天地力的综合：万有引力定律,知识点一行星运行的规律,观图助学,上图为行星绕太阳转动的示意图，观察行星的运动轨迹，它们是规则的圆形吗？它们绕太阳一周的时间分别为，水星约88天、金星225天、地球约365天、火星约687天、木星约11.9年、土星约29.7年、天王星约84.3年、海王星约165.2年，据此猜测行星绕太阳转动的周期与它们到太阳的距离有什么样的定性关系？,开普勒行星运动的三个定律,一个焦点,面积相等,思考判断(1)为了便于研究问题，通常认为行星绕太阳做匀速圆周运动。()(2)太阳系中所有行星的运动速率是不变的。()(3)太阳系中轨道半径大的行星其运动周期也长。(),知识点二万有引力定律,1.万有引力定律,正比,平方,671011m3/(kgs2),球心,2.“月地”检验证明了地球与物体间的引力和天体间的引力具有，遵循。思考判断(1)一个苹果由于其质量很小，所以它受的万有引力几乎可以忽略。()(2)任何两物体间都存在万有引力。()(3)地球对月球的引力与地面上的物体所受的地球引力是两种不同性质的力。(),相同性质,同样的规律,知识点三引力常量的测定,1.测定：在1798年，英国物理学家利用实验，较精确地测出了引力常量。2.意义：使能进行定量运算，显示出其真正的实用价值。3.知道g的值后，利用万有引力定律可以计算出天体的质量，卡文迪许也因此被称为“”。,卡文迪许,扭秤,万有引力定律,能称出地球质量的人,思考判断(1)引力常量是牛顿首先测出的。()(2)卡文迪许通过改变质量和距离，证实了万有引力的存在及万有引力定律的正确性。()(3)卡文迪许第一次测出了引力常量，使万有引力定律能进行定量计算，显示出真正的实用价值。(),开普勒定律的理解及应用,核心要点,问题探究如图所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。,(1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？(2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？答案(1)太阳不在轨道平面中心，夏至、冬至地球到太阳的距离不同，夏至时地球到太阳的距离比冬至时远。(2)根据开普勒第二定律，地球在秋、冬两季比在春、夏两季离太阳距离近，线速度大，所以秋冬两季比春夏两季要少几天。,探究归纳1.从空间分布上认识：行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上。因此开普勒第一定律又叫焦点定律。2.对速度大小的认识(1)如图所示，如果时间间隔相等，即t2t1t4t3，由开普勒第二定律知面积sasb，因此开普勒第二定律又叫面积定律。可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大。,(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点，所以同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小。,3.对周期长短的认识(1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系，椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长；反之，其公转周期越短。(2)该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体。例如，绕某一行星运动的不同卫星。(3)研究行星时，常数k与行星无关，只与太阳有关。研究其他天体时，常数k只与其中心天体有关。,经典示例例1关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()a.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动b.行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处c.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大d.离太阳越近的行星运动周期越短,答案d,针对训练1火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知()a.太阳位于木星运行轨道的中心b.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等c.火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方d.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积,答案c,万有引力定律的理解,要点归纳,核心要点,(1)两质量分布均匀的球体间的万有引力，可用公式计算，此时r是两个球体球心的距离。(2)个质量分