内容正文:
5.2 万有引力定律是怎样发现的
学习目标:1.了解人类对天体运动认识的发展史,理解开普勒三大定律.
2.了解万有引力定律得出的思路和过程.
3.理解万有引力及万有引力定律的含义并会推导.
重点难点:重点:1.行星运动的三大定律的内容及理解.
2.万有引力定律的理解及应用.
难点:万有引力定律的推导及条件的理解.
课标定位
一、托勒密集古代天文学研究之大成
公元150年,托勒密构筑了宇宙“___________”的九重天模型,他的这个模型能够预报相当长时间内的___________、_______和_____的发生等.
二、哥白尼迎来了科学的春天
1.波兰天文学家哥白尼认为__________是宇宙的中心,地球和其他行星都绕_______做匀速圆周运动的学说,又称“日心地动说”或“日心体系”.
地心体系
行星位置
日食
月食
太阳
太阳
课前自主学案
2.哥白尼运用他的模型,不仅算出了每颗行星绕太阳运行的_________,而且第一次算出了每颗行星到太阳的________.
三、开普勒提出行星运动三定律
1.第一定律(轨道定律):所有行星围绕太阳运动的轨道都是________,太阳处于所有椭圆的一个
_____________上.
2.第二定律(面积定律):对于每一颗行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的
________.
周期
距离
椭圆
公共焦点
面积
3.第三定律(周期定律):所有行星轨道
______________与__________________的比值都
相等,用公式表示为__________.式中k是与行星无关的常量.
开普勒三定律同样适用于卫星绕行星的运动,只是比值k的大小有所不同.
半长轴的立方
公转周期的平方
eq \f(a3,T2)=k
四、发现万有引力的过程
1.关于行星运动原因的猜想
(1)英国的吉尔伯特猜想行星是靠太阳发出的
_______维持绕日运动的;
(2)法国数学家笛卡儿提出的________假设;
(3)法国天文学家布利奥首先提出_________假设.
磁力
漩涡
平方反比
2.站在巨人肩上的牛顿
(1)三大困难
①困难之一:无数学工具解决曲线运动问题.
②困难之二:缺乏理论工具计算天体各部分对行星产生力的总效果.
③困难之三:众多天体的引力和相互干扰问题无法解决.
(2)牛顿利用________知识,运用