人教版必修二第六章万有引力与航天62太阳与行星间的引力19张pptppt课件

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1、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内扫过相等的面积;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它的公转周期的二次方的比值都相等.太阳行星=v为什么行星绕太阳如此和谐而又有规律地作椭圆运动?问题探究“太阳坐在它的皇位上,管理着围绕它的一切星球”——哥白尼2、太阳与行星间的引力第六章万有引力与航天3、万有引力定律伽利略行星的运动是受到了来自太阳的类似于

2、磁力的作用,与距离成反比。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。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。开普勒笛卡尔胡克一切物体都有合并的趋势。万有引力的发展史科学足迹牛顿(1643—1727)英国著名的物理学家当年牛顿在前人研究的基础上,也经过类似这样的思考,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。两大类动力学问题:1.已知力求运动;2

3、.已知运动求力。属于已知运动求力的情况.问题l:探究太阳与行星间的相互作用属于那类问题?问题2.行星绕太阳运动的轨道是怎样的?由开普勒第一定律可知:行星绕太阳运动轨道是椭圆.行星轨道半长轴a(106km)轨道半短轴b(106km)水星57.956.7金星108.2108.1地球149.6149.5火星227.9226.9木星778.3777.4土星1427.01424.8天王星2882.32879.1海王星4523.94523.8问题3.若要解决椭圆轨道的运动,根据现在的知识水平,可作如何简化?八大行星轨

4、道数据表二、深入探究、总结规律太阳对行星的引力1、行星绕太阳作匀速圆周运动,写出行星需要的向心力表达式,并说明式中符号的物理意义。2、行星运动的线速度v与周期T的关系式如何?为何要消去v?写出要消去v后的向心力表达式。3、如何应用开普勒第三定律消去周期T?为何要消去周期T?4、写出引力F与距离r的比例式,说明比例式的意义。请同学们先阅读教材P37页“太阳对行星的引力”内容,然后在练习本上结合下列提纲独立推导,想不起来了再参考教材。建立模型太阳行星r太阳行星a简化行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力,那么,什

5、么力来提供向心力呢?太阳对行星的引力提供向心力,那么这个力的大小跟哪些因素有关呢?F若已知某行星做匀速圆周运动的轨道半径为r,线速度为v,质量为m。问题1:行星绕太阳做匀速圆周运动所需要的向心力的表达式是怎样的?问题探究:问题2:天文观测难以直接得到行星运动的线速度v,但可得到行星的公转周期T,线速度v与公转周期T的关系是怎样的?写出用公转周期T表示的向心力的表达式。消去v问题3:不同行星的公转周期是不同的,引力跟太阳与行星间的距离关系的表达式中不应出现周期T,如何消去周期T?开普勒第三定律:消去T科学探

6、究消去v消去T关系式中m是受力天体还是施力天体的质量?行星运行速度v不容易观测?怎么办?行星绕太阳公转周期T容易观测到;开普勒第三定律科学探究探究1:太阳对行星的引力FF行星太阳F′既然太阳对行星有引力,那么行星对太阳有无引力?它有怎样的定量关系?结论一:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.探究2:行星对太阳的引力F′结论二:行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比,与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.类比法科学探究F和F′是一对作用力和反作用力,那么可以得出F大小跟太阳

7、质量M、行星质量m有什么关系?G为比例系数,与太阳、行星无关。方向:沿着太阳与行星间的连线。结论三:太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比探究3:太阳与行星间的引力F例题1、两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比m1:m2=p,轨道半径之比r1:r2=q,求它们受到太阳的引力之比F1:F2式中G为比例系数,M为太阳质量。解:根据行星与太阳间的引力表达式:则两行星受到的引力分别为1、下列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

8、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A2、两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2,若它们只受太阳引力的作用,那么这两个行星的向心加速度之比为()A.1B.C.D.随堂练习D3.下面关于行星绕太阳旋转的说法中正确的是()A.离太阳越近的行星周期越大

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