2、万有引力定律是怎样发现 (2).ppt

1、2、太阳与行星间的引力,秦皇岛市抚宁区第一高级中学 吕春富,17:19,17:19,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.,k值与中心天体有关，而与环绕天体无关,17:19,什么力来维持行星绕太阳的运动呢？,17:19,猜想与模型简化,问题1:行星在椭圆轨道上运动是否需要力，这个力谁来提供，这个力大小跟哪些物理量有关？ 问题2：行星轨

2、道为椭圆，椭圆运动的加速度公式我们还不知道，怎么办？可把它简化为什么运动？为什么？,17:19,八大行星的轨道数据,结论,行星绕太阳的运动可以近似为匀速圆周运动,17:19,1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。 2、开普勒：受到了来自太阳的类似于磁力的作用。 3、笛卡儿：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。 4、胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。 5、牛顿：在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引

3、力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。,科学的足迹,17:19,追寻牛顿的足迹,分析行星运动数据，寻找加速度与距离之间的关系。,计算行星加速度并填入上表右部分。观察一下,猜测它们之间存在怎样的关系？,探究1：,结论：太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比,17:19,追寻牛顿的足迹,1、太阳对行星的引力 设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力可以怎么表示？,探究2：太阳与行星间的引力,（2）如何寻找F跟r的关系？得到什么结论？,结论：太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正

4、比，与行星和太阳间距离的二次方成反比,17:19,追寻牛顿的足迹,2、行星对太阳的引力,探究2：太阳与行星间的引力,2、行星对太阳的引力,探究2：太阳与行星间的引力,如果中心天体（太阳）的质量M发生变化，引力F变不变呢？ 猜想：行星对太阳的引力F,有什么特征？,如果这个猜想是正确的，那么行星对太阳的引力又有什么规律呢？,结论：不同行星对太阳的引力，与太阳的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比,17:19,追寻牛顿的足迹,3、行星对太阳的引力和太阳对行星的引力大小有什么关系？,探究2：太阳与行星间的引力,这两个力是作用力与反作用力的关系，根据牛顿第三定律知:F=F, 得 Km=K,M,

5、即 K/M=K，/m 拓展：令K/M=K,/m =.=C,4、太阳与行星间的引力,表达式： F=GMm/r2 ，方向：太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。,适用范围：太阳与行星间的引力,17:19,【巩固练习】,1行星之所以绕太阳运动，是因为 ( ) A行星运动时的惯性作用 B太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋转 C太阳对行星有约束运动的引力作用 D行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳,C,17:19,【巩固练习】,2太阳对行星的引力与行星对太阳的引力大小相等，其依据是 ( ) A牛顿第一定定律 B牛顿第二定律 C牛顿第三定律 D开普勒第三定律,C,17:19,【巩固练习】,3下面

6、关于太阳对行星的引力说法中的正确的是 ( ) A太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力 B太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比 C太阳对行星的引力规律是由实验得出的，可在实验室室验证。 D太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的,AD,17:19,4、下列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,A,【巩固练习】,17:19,5下面关于行星绕太阳旋转的说法中正确的是（ ） A.离太阳越近的行星周期越大 B.离太阳越远的行星周期越大 C.离太阳越近的行星的向心加速度越大 D.离太阳越近的行星受到太阳的引力越大,BC,【巩固练习】,17:19,6一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，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,ABCD,【巩固练习】,17:19,