2太阳与行星间的引力.ppt

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.
太阳
行星
b
=
v
a
k值只与中心天体有关,与环绕天体无关
第二节太阳与行星间的引力
什么力来维持行星绕太阳的运动呢?
科学的足迹
伽利略
一切物体都有合并的趋势。
开普勒
行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用,与距离成反比。
笛卡尔
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。
胡克
行星的运动是太阳吸引的缘故,并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。
牛顿(1643—1727)
英国著名的物理学家
当年牛顿在前人研究的基础上,也经过类似的思考,并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念,深入研究,最终发现了万有引力定律。
牛顿在1676年给友人的信中写道:
如果说我看的比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。
行星
轨道半长轴
a(106km)
轨道半短轴
b(106km)
水星


金星


地球


火星


木星


土星


天王星


海王星


八大行星轨道数据表
d太阳=×106 km
行星直径
d (106km)








建立模型
太阳
行星
r
太阳
行星
a
诱思:既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动?为什么?
简化
行星绕太阳做匀速圆周运动需要的向心力由什么力来提供呢? 这个力的方向怎样?
科学探究追寻牛顿的足迹
消去v
行星运行速度v不容易观测?怎么办?
消去T
讨论
关系式中m是受力天体还是施力天体的质量?
一、太阳对行星的引力F
请用中文描述这个关系式!
太阳对行星的引力跟行星(受力星体)质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.
F
行星
太阳
F′
既然太阳对行星有引力,那么行星对太阳有没有引力?它有怎么样定量的关系?
思考:太阳对行星的引力F跟太阳的质量有关吗?
二、行星对太阳的引力F′
F
行星
太阳
F′
类比法
牛三
太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.
行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.
三、太阳与行星间的引力F
类比法
牛三
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?
牛三
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
1、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
随堂练****br/>A