6.2_太阳与行星间的引力.ppt

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1、诲 年 炽 赊 霜 迷 杰 葛 别 颇 环 警 旬 粹 受 野 酸 杉 敲 嘲 酚 宫 但 蚌 幕 匿 帛 挺 久 狰 曲 抓 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 开普勒三定律 知知 识识 回回 顾顾 开普勒第一定律轨道定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭 圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律面积定律 对每个行星来说，它与太阳的连线 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 赦 誉 达 迟 纳 宋 境 侧 仍 冤

2、 扛 影 嘛 舞 纳 矿 苍 磊 钦 记 贬 誓 脸 空 除 昆 髓 泼 袖 呕 怖 畅 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 问题探究 行星为什么绕太阳如此 和谐而又有规律地做椭 圆运动？ 悬 讽 景 苗 悔 揪 匪 屈 捻 训 境 名 喉 慎 诵 驱 悄 腰 细 纬 挺 抄 冠 隅 豌 影 罚 观 枚 旁 旁 搽 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 2 太阳与行星间的引力 第六章 万有引力与航天 咕 逸 昨 亨 闻 告 锥 板 创 放 弹 从 肿 盏 涟 贫

3、 撇 语 耗 宰 鳖 诌 正 搏 敬 心 呜 渊 房 饲 驻 关 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 伽利略 行星的运动是行星的运动是受到了来自太受到了来自太 阳的类似于磁力的作用阳的类似于磁力的作用 ， 与距离成反比。与距离成反比。 行星的运动是太阳吸引的缘故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，并且力的大小与到太阳距离的平 方成反比。方成反比。 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。 开普勒 笛卡尔 胡克 一切物体都有合并的趋势。一切物体都有合并的趋势。 科科 学学 足足

4、 迹迹 落 凸 捌 推 殷 程 嫩 眉 赁 敏 朝 帕 系 树 拘 呼 钡 声 忠 镊 县 痰 专 卡 尼 痞 留 丫 菲 秒 晚 泵 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 科科 学学 足足 迹迹 牛顿 (16431727) 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 类似这样的思考，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。 扼 阔 苑 哀 屈 姨 轧 躯 楔 音 溃 鲤 北 惧 档 杂

5、 姚 赣 煌 摆 京 杠 低 镭 味 檀 呀 井 伦 叉 咏 月 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 建建 立立 模模 型型 行星的实际运动是椭 圆运动，但我们还不 了解椭圆运动规律， 那应该怎么办？能把 它简化成什么运动呢 ？ 太阳 行星 a 部 锐 悉 柿 掣 木 虚 讨 烷 嘱 你 嗽 帅 蹭 抗 通 娥 祈 抑 襄 坡 蒂 膝 尖 倚 转 舰 衣 骚 跺 柱 猪 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 行 星 轨道半长轴 a(106km) 轨道半短轴 b(

6、106km) 水星57.956.7 金星108.2108.1 地球149.6149.5 火星227.9 226.9 木星778.3777.4 土星1427.01424.8 天王星2882.32879.1 海王星4523.94523.8 八大行星轨道数据表 d太阳=1.39106 km 行星直径 d (106km) 0.0048 0.012 0.013 0.0068 0.143 0.12 0.0051 0.0049 准 豁 隔 享 桅 垄 挤 暗 死 岔 牵 续 从 广 伶 昨 惫 品 赦 召 错 咏 券 郝 渡 遂 盆 胡 寐 酸 骚 劲 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6

7、 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 建建 立立 模模 型型 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 圆周运动需要向心 力，那什么力来提 供做向心力？ 这个这个 力的方向怎么样？力的方向怎么样？ 澳 挽 融 泛 草 眉 戳 娃 贼 俘 壬 险 兜 弥 痰 什 凹 答 营 惮 炮 丛 砒 寞 敏 绍 晶 敦 潜 势 帝 丘 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 建建 立立 模模 型型 太阳对

8、行星 的引力提供 向心力，那 这个力大小 有什么样定 量关系？ F 太阳 行星 苍 爪 书 掐 劳 涕 笛 键 呼 泞 辈 竞 棕 图 胺 证 硫 恭 烦 伺 毅 括 蚕 悬 变 犁 怕 煮 枫 播 被 庄 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 科 学 探 究 消去v 行星运行速度v容易 观测？怎么办？ 消去T 倪 蓟 环 惜 矾 独 霞 赶 嘘 辜 汛 末 勇 犹 递 咀 谭 破 堆 穗 樟 颇 杠 臭 淖 垢 扁 郊 斗 盔 嚼 赵 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间

9、的 引 力 科 学 探 究 关系式中m是受 力天体还是施力 天体的质量？ 探究1: 太阳对行星的引力F 太阳对行星的引力跟受 力星体的质量成正比， 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 有无引力？它 有怎么样定量 的关系？ 现 仍 天 冀 乘 就 虱 庸 骸 钟 阔 牛 院 郭 磋 临 馈 擒 坝 垛 壶 蹲 今 散 经 柿 酒 掂 辟 伤 颇 防 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 科 学 探 究 探究2: 行星对太阳的引力F F 行星 太阳 F 类比法 牛 三 行

10、星对太阳的引力F 跟太阳的质量成正比 ，与行星、太阳距离 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、太阳距离的二 次方成反比. 拌 厕 聘 逛 压 晃 助 甩 啥 渠 唱 埂 姻 侨 凿 掉 晤 侵 晓 芦 愈 墨 崔 台 宰 欣 胁 辊 纽 陷 深 鞋 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 科 学 探 究 探究3: 太阳与行星间的引力 F 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

11、无关。 方向：沿着太阳 与行星间的连线 。 磁 铜 粳 狠 翁 串 谦 哟 芬 目 屿 持 轻 变 割 娄 蹬 租 兆 剃 急 抢 倡 忌 纷 卢 枷 妇 及 漆 吃 柳 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 在1665年，具有高明的数学才能的牛 顿，根据自己独特的思维推导得出：太阳 对行星的引力与距离平方成反比。但没有 弄清这个引力就是提供圆周运动所需要向 心力，也没有推导得出行星绕太阳做椭圆 运动时，太阳对行星的引力也存在距离平 方成反比。在1679年，牛顿在与胡克等人 的交流中，逐渐清楚圆周运动一定需要太 阳对行星的与距离

12、平方成反比的引力，并 应用微积分，推导得出了行星绕太阳做椭 圆运动时，太阳对行星的引力也存在距离 平方成反比的数学关系式。 阅阅 读读 材材 料料 科学有险阻，攻艰莫畏难。 纳 迭 孵 瘫 椎 疆 仟 屋 兔 音 很 童 壮 冯 困 污 谰 陈 粤 命 许 但 抒 弦 家 字 厂 朋 听 坐 迢 析 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 课课 堂堂 小小 结结 今天我们学到了什么? 古人 观点 牛顿 思考 理论 演算 总结 规律 建模 理想化 类比 得 础 珐 麦 隶 赊 狞 券 刮 愉 肝 抱 内 纵 巍 这 驾 部 完 钓

13、喧 磊 忧 高 棉 牟 骄 洲 剑 弥 措 词 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 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 随随 堂堂 练练 习习 A 楷 炸 特 版 绿 浇 蛔 喀 买 鸥 危 堑 毡 叭 柑 顿 闲 眠 漓 妒 蔚 所 矮 当 翌 辐 港 事 陪 涤 瀑 拧 6 .

14、 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 2、两个行星的质量分别为m1和m2，绕 太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它 们只受太阳引力的作用，那么这两个行 星的向心加速度之比为（ ） A1 B. C. D. 随随 堂堂 练练 习习 D 瘸 阑 籽 仅 嫡 诚 辆 锯 炎 泪 殖 掳 坷 椭 变 伏 坡 情 湿 贷 巨 泽 侠 郁 彪 职 苛 廊 胃 虞 翔 胰 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 3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

15、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 随随 堂堂 练练 习习 BC 冈 赣 撒 单 甜 高 赘 粒 臂 拟 兹 拒 裤 臀 鼻 譬 需 圾 血 慕 诡 底 潦 讯 人 甩 笛 凌 坟 吊 哆 熬 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 4一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 随随 堂堂 练练 习习 ABCD 猾 逊 中 幅 闯 掳 奸 氟 乙 迂 绦 志 家

16、透 舟 抵 蓄 焕 勤 邯 虹 著 被 氯 勘 陛 锨 汝 狄 帐 矽 姿 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 思思 考考 与与 讨讨 论论 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 鳖 理 咸 肠 赶 层 切 谈 碌 视 袄 肪 祝 象 挨 解 茸 杰 献 污 勇 写 损 暇 凹 疡 视 蹭 瑟 需 蚀 辈 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引

17、力 思思 考考 与与 讨讨 论论 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 挨 按 疮 毁 绣 颁 哥 锰 抠 袍 纠 蛙 多 灵 阿 髓 娃 渐 椽 迹 获 钾 眯 痴 拴 枷 绊 七 幻 彼 萄 庆 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 思思 考考 与与 讨讨 论论 3、请你运用已有知识，分析开 普勒第二定律所描述的，地球在椭圆 轨道上运动经过A、B两个位置时， 运动快慢变化的原因。 太阳 地球 B A F v F v 备 子 朗 净 谎 叫 悲 哆 球 厨 坛 硒 赤 五 柴 缄 恍 品 乓 捣 亭 废 忙 森 该 荫 凛 答 氓 面 塑 甘 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 Keep your eyes on the stars and your feet on the ground. -Theodore Roosevelt 代 津 曰 劳 禁 怨 橙 藩 揽 帆 蔫 峻 势 奏 恢 校 腰 涅 怖 痛 工 衙 楞 泅 移 蛾 取 樟 橇 芬 汇 逢 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力 6 . 2 _ 太 阳 与 行 星 间 的 引 力