《万有引力定律》必威体育精装版版本.ppt

. 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。 地球是宇宙的中心，太阳、月球以及其他所有星球都是绕地球运动。 托 勒 密 约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。 宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳运动。 哥 白 尼 【人类对天体运动的探索历程】 地心说→日心说→圆周运动 近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的。 德国天文学家开普勒毅然否定火星做匀速圆周运动，经多种拟合、反复核算，终于发现火星做椭圆运动。 →椭圆运动→开普勒对行星运动规律的描述。 开 普 勒 第一定律： (轨道定律) 第二定律： (面积定律) 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 行星和太阳的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。 同一颗行星在近日点的速率大于远日点的速率. 第三定律： (周期定律) 注：1）K与行星无关，只与“中心天体”---太阳质量有关。 同一个中心天体，K值相同 2）T是公转周期，不是自转周期。 行星绕太阳公转的周期的平方和轨道半长轴的立方成正比 第三定律： (周期定律) R3 T2 = k 所有行星运行的轨道半径的立方跟公转周期的平方的比值都相等。 3．关于开普勒行星运动的公式 A．k是一个与行星无关的常量 B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地； 月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则 C．T表示行星运动的自转周期 D．T表示行星运动的公转周期 ＝k， 以下理解正确的是 （ ） AD 1．关于开普勒第三定律的公式 A．公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星 B．公式适用于所有围绕星球运行的行星（或卫星） C．式中的k值，与行星无关 D．式中的k值，对围绕不同中心星球运行的行星 （或卫星）都相同 下列说法中正确的是 （ ） = k， BC 提示：开普勒定律的三个行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于其他天体系统。 2．从天文望远镜中观察到银河系中有两颗行星绕某恒星运行，两行星的轨道均为椭圆，观察测量到它们的运行周期之比为8∶1，则它们椭圆轨道的半长轴之比为 （ ） A．2∶1 B．4∶1 C．8∶1 D．1∶4 B 由 → 关于行星运动的各种动力学解释—— 17世纪前：认为天体做匀速圆周运动最完美，天体神圣和永恒，无需动因。 伽利略：行星的运动与地面的运动遵从不同的规律，行星运动是“惯性”自行维持的。 开普勒：行星的运动是由于太阳磁力吸引的缘故，磁力与距离成反比。 胡克、哈雷、雷恩等：行星的运动是太阳的引力的缘故，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的平方成反比；认为重力是地球引力产生的。 笛卡儿：宇宙由不停旋转着的微粒所组成，微粒的运动形成漩涡。太阳和行星在各自的漩涡中心。行星漩涡带动卫星运动，太阳的漩涡带动行星和卫星一起运动。 牛顿关于苹果落地的思考： (1)苹果为什么会落地? 如果苹果树长到月球那么高,苹果会落到地面上吗? 月球为什么不落到地球上呢? (2)如果在地球表面附近把苹果水平抛出，苹果的运动能和月球的运动一样吗？ 猜想1：苹果所受的重力和月球所受的引力可能是同一性质的力。 猜想2：行星绕太阳的运动和卫星绕行星的运动相似,故行星对它的卫星的引力、太阳对行星的引力可能是同一性质的力。 猜想3：既然一切天体之间有引力，地球与物体之间有引力。那么，所有物体之间可能存在相互吸引的力。 二、苹果落地的思考：万有引力定律的发现 1.万有引力定律内容：宇宙间任何两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的平方成反比。 2.数学表达式： 3.引力常数G：G适用于任何两个物体， 它在数值上等于质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力。 4.万有引力定律公式的适用条件 (1) 适用于计算两个质点间相互作用. (2)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，可用公式计算，其中r是两个球体球心的距离。 (3)一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力,可用公式计算，其中r是球心到质点间的距