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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,开普勒三定律,知识回顾,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,任意一个行星来说,，,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,问题：为什么行星能和谐而规律的绕太阳,的做椭圆运动？,2太阳与行星间的引力,科学足迹,牛顿(1643,1727),英国著名的物理学家,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。,1，已知运动求力 2，已知力求运动,两大类动力学问题：,探究太阳与行星间的相互作用属于哪类问题？,属于,已知运动求力,的情况,建立模型,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？,太阳,行星,a,建立模型,太阳,行星,r,太阳,行星,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？,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？这个力的方向怎么样？,建立模型,诱思：,太阳对行星的引力F跟行星到太阳距离r有什么定量的关系？,F,太阳,行星,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为多少？,科学探究,消去,v,行星运行速度,v,难以观测？怎么办？,消去,T,讨论,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,请用中文描述这个关系式！,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，那么行星对太阳有引力？它有怎么样定量的关系？,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.,4、太阳对行星的引力:,即:,这表明：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,2,r,M,F,三、太阳与行星间的引力,合二为一：,注：,G,是一个常量,，与太阳、行星的质量无关,写成等式就是：,实验检验：,(,“,月-地,”,检验),已知月球绕地球的公转周期为27.3天，地球半径为6.37,10,6,m.轨道半径为地球半径的60倍。,月球绕地球的向心加速度,？,（1）根据向心加速度公式：,a=4,2,r/T,2,=2.71,10,-3,m/s,2,（2）根据F,引,=GMm/r,2,因为：,F引,Mm/r,2,，,a1/r,2,a=g/60,2,=2.72,10,-3,m/s,2,可见，这一规律也适用于地-月之间引力的计算,二、万有引力定律,1、内容,：,自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与这两个物体的质量m,1,和m,2,的乘积成正比，与它们的距离r的二次方成反比。,2、表达式：,3、方向：沿着m,1,m,2,的连线,r指的是m,1,m,2,之间的距离，不是半径,*,对于距离的确定大致可以分为两种情况：,a.若可以看做质点,则为,两质点间距,.,b.对于不能视为质点,而质量分布均匀的球体,应是,两球心间距,.,为什么两位同学感受不到万有引力？,下面我们粗略的来计算一下两个质量为,50kg，相距0.5m的人之间的引力？,6.6710,-7,N,是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的,力人根本无法察觉到。,那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？,已知：太阳的质量为,M=2.010,30,kg，地球质量为,m=5.810,25,kg，日地之间的距离为R=1.510,11,km,F=GMm/R,2,3.510,22,N,非常大，能够拉断直径为,9000km,的钢柱。,=3.510,22,(N),而太阳对质量为50kg的人，,=6.6710,-11,2.010,30,6.010,24,/(1.510,11,),2,引力很小，不到0.3N。,当然我们感受不到太阳的引力。,1、判断题：,A.行星绕太阳的椭圆轨道可以近似的看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力（）,B.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转（）,练一练：,对,错,2.关于地球和太阳，下列说法正确,的是（,）,A.地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小；B.地球绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的引力；C.太阳对地球的作用力有引力和向心力；D.在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球做圆周运动。,B,3.对于太阳对行星的引力表达式,下面说法正确的是（,）A公式中G常量，与太阳和行星均无关；B公式中G由太阳与行星间的距离，作用力和质量决定；CM和m受到的引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力；DM和m受到的引力总是大小相等，方向相反，是作用力和反作用力。,AD,4,.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,随堂练习,A,5,.如图所示，,r,虽大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为,m,1,与,m,2,，则两球间万有引力的大小为（）,r,1,r,r,2,A、,B、,C、,D、,D,
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