高中物理-3 万有引力定律教学课件设计

2天体运动、万有引力拓展学习学习目标开普勒三定律的内容及基本应用行星运动的模型万有引力的得出过程万有引力定律的内容

知识清单开普勒第一定律——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ba开普勒第二定律——面积定律例1、某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时的速率为（）C探究点一：开普勒三定律由开普勒第三定律：

得

a13：T12=a3：T2例2、

有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？探究点一：开普勒三定律建立模型思考：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探究点二：万有引力的得出过程太阳行星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？太阳对行星的引力提供向心力，那这个力的大小有什么样的定量关系？F太阳Ｍ行星ｍｒv科学探究消去v行星运行速度v容易观测？消去T讨论行星太阳FF′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？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。F行星太阳F′类比法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。类比法牛顿第三定律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？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。月地检验Rr检验目的：地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力．检验原理：牛顿的思考？Rr“月——地”检验示意图地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6400×103m月球周期：T=27.3天≈2.36×106s月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m求：月球绕地球的向心加速度？

即证明月地检验Rr“月——地”检验示意图月地检验根据向心加速度公式,有：=2.72×10-3m/s2即：验证成功万有引力定律★2、表达式：

自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量和的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比.★1、内容：★4、ｒ的具体含义：⑴对于可以看做质点的物体，r为两个质点之间的距离．

所谓质点，即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言,影响很小,可以忽略不计.⑵对于质量分布均匀的球体，r为两个球心之间的距离.m1m2r两物体的距离r指“哪两部分距离”？？引力常量单位：大小：G是比例系数，叫做引力常量，适用于任何两个物体.卡文迪许100多年后，由英国物理学家卡文迪许测出例题5：两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为(

)A．2F B．4FC．8F D．16FD【课堂小结】1.开普勒三定律的应用2.万有引力的得出过程3.万有引力的内容及相关人物变式训练：有一质量为M、半径为R的密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，现在从M中挖去一半径为R/2的球体，如图所示，求剩下部分对m的万有引力F为多大？割补法【当堂检测】1、CD2、BD3、CD4.C1.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A2.一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CABCD4.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