高一物理《太陽(yáng)與行星間的引力》課件

1、開普勒三定律,知識(shí)回顧,開普勒第一定律軌道定律,所有行星都分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)是在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上;,開普勒第二定律面積定律,對(duì)每個(gè)行星來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間掃過(guò)相等的面積;,開普勒第三定律周期定律,所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.,問(wèn)題探究,行星為什么繞太陽(yáng)如此和諧而又有規(guī)律地做橢圓運(yùn)動(dòng)？,2,太陽(yáng)與行星間的引力,第六章 萬(wàn)有引力與航天,伽利略,行星的運(yùn)動(dòng)是受到了來(lái)自太陽(yáng)的類似于磁力的作用 ，與距離成反比。,行星的運(yùn)動(dòng)是太陽(yáng)吸引的緣故，并且力的大小與到太陽(yáng)距離的平方成反比。,在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使

2、得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。,開普勒,笛卡爾,胡克,一切物體都有合并的趨勢(shì)。,科學(xué)足跡,科學(xué)足跡,牛頓 (16431727) 英國(guó)著名的物理學(xué)家,當(dāng)年牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，也經(jīng)過(guò)類似同學(xué)這樣的思考，并憑借其超凡的數(shù)學(xué)能力和堅(jiān)定的信念，深入研究，最終發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律。,牛頓在1676年給友人的信中寫道： 如果說(shuō)我看的比別人更遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀?建立模型,誘思：行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不了解出橢圓運(yùn)動(dòng)規(guī)律，那應(yīng)該怎么辦？能把它簡(jiǎn)化成什么運(yùn)動(dòng)呢？,八大行星軌道數(shù)據(jù)表,建立模型,誘思：既然把行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)。那么行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)可看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是變速圓周運(yùn)動(dòng)？為什么？

3、,行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要向心力，那什么力來(lái)提供做向心力？ 這個(gè)力的方向怎么樣？,建立模型,誘思： 太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供作為向心力，那這個(gè)力大小有什么樣定量關(guān)系？,科學(xué)探究,行星運(yùn)行速度v容易觀測(cè)？怎么辦？,科學(xué)探究,關(guān)系式中m是受力天體還是施力天體的質(zhì)量？,探究1: 太陽(yáng)對(duì)行星的引力F,請(qǐng)用中文描述這個(gè)關(guān)系式！,太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽(yáng)距離的二次方成反比.,既然太陽(yáng)對(duì)行星有引力，那么行星對(duì)太陽(yáng)有引力？它有怎么樣定量的關(guān)系？,科學(xué)探究,探究2: 行星對(duì)太陽(yáng)的引力F,太陽(yáng)對(duì)行星的引力跟受力星體的質(zhì)量成正比，與行星、太陽(yáng)距離的二次方成反比.,科學(xué)探究,探究3: 太陽(yáng)

4、與行星間的引力F,G為比例系數(shù)，與太陽(yáng)、行星無(wú)關(guān)。,方向：沿著太陽(yáng)與行星間的連線 。,在1665年，具有高明的數(shù)學(xué)才能的牛頓，根據(jù)自己獨(dú)特的思維推導(dǎo)得出：太陽(yáng)對(duì)行星的引力與距離平方成反比。但沒(méi)有弄清這個(gè)引力就是提供圓周運(yùn)動(dòng)所需要向心力，也沒(méi)有推導(dǎo)得出行星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)對(duì)行星的引力也存在距離平方成反比。在1679年，牛頓在與胡克等人的交流中，逐漸清楚圓周運(yùn)動(dòng)一定需要太陽(yáng)對(duì)行星的與距離平方成反比的引力，并應(yīng)用微積分，推導(dǎo)得出了行星繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)時(shí)，太陽(yáng)對(duì)行星的引力也存在距離平方成反比的數(shù)學(xué)關(guān)系式。,閱讀材料,科學(xué)有險(xiǎn)阻，攻艱莫畏難。,課堂小結(jié),今天我們學(xué)到了什么?,古人觀點(diǎn),牛頓思考,

5、理論演算,總結(jié)規(guī)律,建模,理想化,類比,1、下列關(guān)于行星對(duì)太陽(yáng)的引力的說(shuō)法中正確的是（ ） A.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是同一性質(zhì)的力 B.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān) C.太陽(yáng)對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽(yáng)的引力 D.行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星距太陽(yáng)的距離成反比,隨堂練習(xí),A,3下面關(guān)于行星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的說(shuō)法中正確的是（ ） A.離太陽(yáng)越近的行星周期越大 B.離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星周期越大 C.離太陽(yáng)越近的行星的向心加速度越大 D.離太陽(yáng)越近的行星受到太陽(yáng)的引力越大,隨堂練習(xí),BC,思考與討論,1.如果要驗(yàn)證太陽(yáng)與行星間的引力規(guī)律是否適用于行星與它的衛(wèi)星,我們需要觀測(cè)這些衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的哪些數(shù)據(jù)？觀測(cè)前你對(duì)這些數(shù)據(jù)的規(guī)律有什么假設(shè)?,思考與討論,2.地球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為橢圓,那么,在近日點(diǎn)A，行星所受太陽(yáng)的引力比它轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的向心力大還