(粤教版必修2)3.1《万有引力定律》.ppt

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1、一、对开普勒定律的进一步理解1.从空间分布认识:行星的轨道都是椭圆,所有椭圆有一个共同的焦点,太阳就在此焦点上.因此第一定律又叫椭圆轨道定律,如图所示.意义:第一定律告诉我们,尽管各行星的轨道大小不同,但它们的共同规律是:所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动,太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上.否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理论，给出了太阳准确的位置.2.从速度大小认识:行星靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减小.近日点速度最大，远日点速度最小.因此第二定律又叫面积定律,如图所示.3.对的认识:第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的关系.椭圆

2、轨道半长轴越长的行星,其公转周期越大;反之,其公转周期越小.在图中,半长轴是AB间距的一半,T是公转周期.其中常数k与行星无关，只与太阳有关.因此第三定律又叫周期定律，如图所示.开普勒三定律是行星绕太阳运动的总结定律，实践表明该定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球运动、卫星绕木星运动，甚至是人造卫星绕地球运动等.【典例1】(2011·温州高一检测)(双选)关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是()A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大B.所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在椭圆轨道的一

3、个焦点上C.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的D.行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动，是由于太阳对行星的引力作用【解题指导】求解本题应把握以下三点：【标准解答】选B、D.由开普勒第一定律知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，B正确；由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大，距离大时速度小，A错误；由开普勒第三定律知所有行星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，C错误；行星绕太阳做曲线运动，说明行星的合力不为零，而行星仅受太阳的引力作用，故D正确.【变式训练】(2011·温州高一检测)关于行星绕太阳运动,下列说法中正确

4、的是()A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C.离太阳越近的行星运动周期越长D.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【解析】选D.由开普勒第三定律知,所有行星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，而各个行星的公转周期不同，故它们的轨道半长轴不同，A、C错，D对；由开普勒第一定律知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，B错.二、万有引力定律的理解1.万有引力的“四性”2.万有引力定律公式的适用条件适用于计算两个质点间的相互作用，但对于下述几类情况，也

5、可用该公式计算：(1)两个质量分布均匀的球体间的相互作用，可用公式计算，其中r是两个球体球心间的距离.(2)一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力，可用公式计算，其中r为球心到质点间的距离.(3)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时物体的大小可以忽略，公式也近似适用.(1)任何物体间的万有引力都是同种性质的力.(2)任何物体间都存在万有引力，但在用万有引力定律公式计算时，要注意是否满足条件，不能机械套用.【典例2】两个质量大小相等的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为()A.

6、B.4FC.8FD.16F【解题指导】准确判定小铁球与大铁球的质量、球心距离关系是解决本题的关键.【标准解答】选D.由万有引力定律可求小铁球之间的万有引力小铁球质量大铁球质量M=ρ·π(2r)3，即M=8m，故两大铁球间的万有引力故D正确.【规律方法】万有引力的计算技巧在计算两个物体间的万有引力时，首先分析条件，物体能否被看成质点，或所求的是不是质量分布均匀的两球体间的万有引力，然后再将数据代入表达式进行计算；另外特别注意的是，在求质量分布均匀的两球体(如两个天体)间的万有引力时，公式中的r为两球心间的距离.【变式训练】(2011·合肥高一检测)(双选)

7、对于质量分别为m1和m2的两个物体间万有引力的表达式下列说法正确的是()A.公式中的G是引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C.m1与m2受到的万有引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关D.m1与m2受到的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力【解析】选A、C.引力常量G是由英国物理学家卡文迪许运用扭秤实验测定出来的，所以A正确；当两物体间的距离r趋于零时，已不再满足万有引力定律，不能通过公式分析，其间的万有引力为有限值，B错误；两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总

8、是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，不是平衡力，故C正确、D错误.三、万