【课用】6-2 太阳与行星间的引力.ppt

太阳与行星间的引力 一、太阳对行星的引力 3、根据开普勒第三定律： 4、太阳对行星的引力 : 二、行星对太阳的引力 三、太阳与行星间的引力 想一想： * * —— 安义中学高一物理备课组 万有引力与航天 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。 v 太阳 行星 b a 【k值只由中心天体的质量决定】 【速度v与距离r成反比】 是什么在维持行星绕太阳的运动呢？ 科学的足迹 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与磁力的作用。 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。 猜想：引力大小跟什么有关？ 追寻牛顿的足迹 讨论验证思路： 由运动情况----加速度----受力情况 运动模型简化： 把行星的运动近似于圆周运动 1、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为多少？ 代入 由 2、天文观测难以直接得到行星的速度V，但可以得到行星的公转周期T 得到： 即 得到 代入 即: 由此表明：太阳对不同行星的引力，与行星（受力星体）的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。 根据牛顿第三定律 F = F＇ ，行星对太阳引力F＇应满足 2 r M F＇ μ F F` 行星 太阳 合二为一： 注：G是比例系数，与太阳、行星的质量无关 写成等式就是： 1、判断题： A、行星绕太阳的椭圆轨道可以近似的看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力 （ ） B、太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转（ ）  练一练： 对 错 2、关于地球和太阳，下列说法正确 的是（ ? ） A、地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小； B、地球绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的引力； C、太阳对地球的作用力有引力和向心力； D、在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球做圆周运动。 B 3.对于太阳对行星的引力表达式 下面说法正确的是（????） A、公式中G常量，与太阳和行星均无关； B、公式中G由太阳与行星间的距离，作用力和质量决定； C、M和m受到的引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力； D、M和m受到的引力总是大小相等，方向相反，是作用力和反作用力。 AD 思考与讨论 1、如果要验证太阳与行星间的引力规律是否适用于行星与它的卫星,我们需要观测这些卫星运动的哪些数据？观测前你对这些数据的规律有什么假设? 太阳 行星 卫星 思考与讨论 2、地球的实际运动为椭圆。那么，在近日点A，行星所受太阳的引力比它转动所需要的向心力大还是小？远日点B呢？ A B