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【新步步高】高一物理人教版必修2课件:6.2 太阳与行星间的引力 1


人教版必修2 第六章 万有引力与航天 第二节 太阳与行星间的引力 知 识 回 顾 开普勒三定律 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. a k? 2 T 3 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? 科 学 足 迹 一切物体都有合并的趋势。 行星的运动是受到了来自太 伽利略 阳的类似于磁力的作用 ,与 距离成反比。 开普勒 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。 笛卡尔 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。 胡克 当年牛顿在前人研究 的基础上,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 (1643—1727) 英国著名的物理学家 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。 建 立 模 型 行星 太阳 a 诱思: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? 行星 太阳 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? 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? 这个力的方向 怎么样? 行星 太阳 r V 行星 m r 太阳 M F 诱思: 太阳对行 星的引力 提供作为 向心力, 那这个力 大小有什 么样定量 关系? 科 2 学 mv F ? 探 r 究 行星运行速度v容易观测? 怎么办? 消去v 2? r v? T 2 4? mr F? 2 T 2 消去T r =k 2 T 讨论 3 4? km F? 2 r m F? 2 r 探究1: 太阳对行星的引力F m F? 2 r 太阳对行星的引力跟受 请用中文描述 力星体的质量成正比, 关系式中m是受 这个关系式! 与行星、太阳距离的二 力天体还是施力 次方成反比 . 天体的质量? 既然太阳对行星 有引力,那么行 星对太阳有引力? 它有怎么样定量 的关系? 行 星 F F′ 太 阳 探究2: 行星对太阳的引力F′ m F? 2 r 类 比 法 ' 牛 三 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. 行星对太阳的引力F′跟 太阳的质量成正比, 与行星、太阳距离的 行 太 星 F F′ 二次方成反比 . 阳 M F ? 2 r 探究3: 太阳与行星间的引力F m F? 2 r 类 牛 比 法 三 方向:沿着太阳与行 星间的连线 。 G为比例系数, 与太阳、行星 无关。 M F? 2 r ' F 和F ′是一对作用力 牛三 和反作用力,那么可 Mm Mm 以得出 F=G F ? F大小跟太阳质 2 2 量M、行星质量 m的关 r r 系式有什么关系? 课 今天我们学到了什么? 堂 古人 牛顿 理论 小 观点 思考 演算 结 总结 规律 建模 理想化 Mm F ?G 2 r 类比 m F? 2 r M F? 2 r 课堂练习 1、关于行星对太阳的引

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