高一物理太阳与行星间的引力1

★教学重点 根据开普勒定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星之间 的引力表达式 ★教学难点 根据开普勒定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星之间 的引力表达式
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
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。
追寻牛顿的足迹
一、太阳对行星的引力
小 结
1、太阳对行星的引力：太阳对不同行 星的引力，与行星的质量m成正比，与 太阳到行星间的距离r的二次方成反比
m F 2 r
2、行星对太阳的引力：与太阳 的质量M成正比，与行星到太阳 的距离r的二次方成反比 3、太阳与行星间的引力：与太阳的 质量M、行星的质量m成正比，与 两者距离的二次方成反比
复 习
a k 2 T3k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
什么力来维持行星绕太阳的 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。
3 2
即
代入得
F
r T k 2 4 mr
T
2
2
r k 2 T
3
所以
m F 4 k 2 r
追寻牛顿的足迹 4、太阳对行星的引力
m F 4 k 2 r
2
即
m F 2 r
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
高中物理新人教版 必修２系列课件
6.2《太阳与 行星间的引力》
教学目标
知识与技能
理解太阳与行星间存在引力 根据开普勒定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星之间的引力表达 式
过程与方法
通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重 要性。
情感态度与价值观
感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘
根据牛顿第三定律，行星对太阳引 力F`应满足
行 星
F
F`
F
,

太 阳
M
2
r
追寻牛顿的足迹
三、太阳与行星间的引力
概括起来有
Mm F 2 r
则太阳与行星间的引力大小为
Mm F G 2 r
G比例系数，与太阳、行星的质量无关 方向：沿着太阳和行星的连线
说一说
如果要验证太阳与行星间的引力 规律是否适用于行星与它的卫星， 我们需要观测这些卫星运动的哪些 数据？观测前你对这些数据的规律 有什么假设？
• 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
v F m r
2
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
代入
2r v T
F
v F m r 2 4 mr
T
2
2
追寻牛顿的足迹
3、根据开普勒第三定律
M F 2 r
,
Mm F G 2 r
（1） G是比例系数，与行星、太阳均无关 （2）引力的方向沿太阳和行星的连线
行星绕太阳运动遵守这个规律， 那么在其他地方是否适用这个规律 呢？
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境，怎么可能产生共鸣。今日他说的一席话，确实让慕容凌娢受益匪浅，甚至有些庆幸，总算有一个和自己想法类似的人了。“多谢公子 教诲，白绫受益匪浅。”慕容凌娢起身作揖。“姑娘不必如此多礼。”他将琴还给慕容凌娢，起身道，“时候不早了，我也该走 了。”“哦……”白绫也跟着起身，总感觉应该再说些什么。按照常理，是不是应该送人到门口然后再说一声“公子常来玩啊～”。可是 这样也太无聊了，慕容凌娢立刻否决了这个想法。最后，她一抱拳，颇有大义凌然的样子，“那好吧，咱们青山不该，绿水长流，有缘再 见。”有气势，不肉麻，无套路，并且别出心裁，虽然依旧是很老的梗，不过再老也不会比这个时代老了。慕容凌娢很佩服自己的机智。 “哦对了，我叫张祁渊。有缘再见了。”他回眸一笑，使人如沐春风一般。“恩，咱们有缘再见。”慕容凌娢在心中默念了两遍他的名字， 顺便告诫自己不要在这个时候犯脸盲症。该记住的决不能含糊，要是下次在大街上遇见了，认不出对方，那就太尴尬了。……清晨，百蝶 推开了自己房间的门，刚想出去走散散步，就看到慕容凌娢一副阴郁的表情站在门外。“慕容凌娢你怎么在这儿？”百蝶大惊小怪的嚷嚷， “看看你这黑眼圈，怎么这么明显，昨天晚上休息的不算晚吧？怎么会成这个样子！”“呵呵，没那么夸张啦，像我们这种习惯了熬夜的 学生党，一天保证五个小时睡眠已经很奢侈了。”慕容凌娢揉了揉眼睛，“我就是想问问你这里有没有《高山流水》的琴谱。”“你要那 东西干嘛？”“就是因为记不起来谱子了，所以想重新看看。”慕容凌娢简单的解释道。“别告诉我你就是因为这点小事一晚上都没睡 的。”“不然我也不会在这里等你了。”“我说你是不是受什么刺激了？”百蝶奇怪的打量着慕容凌娢，“这首曲子醉影楼的很多歌伎都 会弹，而且弹得都很好。你就算会了，也轮不到你来弹啊。”“你就让我试试嘛，就算没什么成果，也不会有什么损失啊。”慕容凌娢哀 求百蝶。“我好像确实没有什么损失……那就给你好了。”百蝶不想被慕容凌娢继续纠缠下去，走到屋内的书架旁，顺手取下《高山流水》 的琴谱，递给了慕容凌娢，“看完之后马上还给我啊。”“木有问题。”慕容凌娢兴高采烈地拿着琴谱往回走，良好的开端就是成功的一 半，心中的一块儿大石头总算是放下了。但至于自己为什么这么执着，慕容凌娢也说不出来。“别忘了一会儿还要找茉莉去练剑。”百蝶 “好心”提醒道。(古风一言)隐幕府，心陌如，挥墨嘶忆红尘路。眉间雪，宫城阙，帘卷泪洒半袖绝。第057章 笑点？“我好像确实没有 什么损失……那就给你好了。”百蝶不想被慕容凌娢继续纠缠下去，走到屋内的书架旁，顺手取下《高山