云南省昭通市实验中学高一物理《62 太阳与行星间的引力》课件 下载地址

?
6.2太阳与行星间的引力
复习
一、地心说和日心说二、开普勒行星运动定律第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。即3
a?k2T
k值与中心天体有关，而与环绕天体无关
行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭圆运动？
什么力来维持行星绕太阳的运动呢？
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
科学足迹
牛顿(1643—1727)
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。
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
思考：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？
建立模型
行星太阳
a
思考：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
建立模型
行星ｍ
Ｖ
ｒ
太阳Ｍ
F
思考：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？
追寻牛顿的足迹
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2
vF?mr
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
有
2?rv?T
代入
2
vF?mr
2
4?mrF?2T
追寻牛顿的足迹
3、根据开普勒第三定律
r?k2T
3
3
即
rT?k
2
2
代入
4?mrF?2T
mF?4?k2r
2
所以
追寻牛顿的足迹4、太阳对行星的引力
mF?4?k2r
2
即
mF?2r
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。
追寻牛顿的足迹
二、行星对太阳的引力
根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力F/应满足
MF?2r
/
追寻牛顿的足迹