6.2《太阳与行星间的引力》-人教版高中物理必修二教学课件 (共18张PPT)

第六章 万有引力与航天 开普勒行星运动定律 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 什么原因使行星绕太阳运动呢？ 科学的足迹 1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。 2、开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。 3、笛卡儿：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。 4、胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。 5、牛顿：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。 建立模型 思考1：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 建立模型 思考2：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？ 思考3：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？ 太阳 行星 r 太阳 行星 a 简化 建立模型 思考4： 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？ F 太阳 Ｍ 行星 ｍ ｒ Ｖ 一、太阳对行星的引力 1、设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供 追寻牛顿的足迹 2、天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T 代入 追寻牛顿的足迹 有 3、根据开普勒第三定律 即 所以 代入得 追寻牛顿的足迹 4、太阳对行星的引力 即 追寻牛顿的足迹 太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。 二、行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，行星对太阳引力F′应满足 追寻牛顿的足迹 F F ′ 行星 太阳 2 ′ r M F µ 三、太阳与行星间的引力 概括起来有 G是