高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 万有引力定律说课课件ppt
展开1.开普勒第一定律——轨道定律
2.开普勒第二定律——面积定律
3.开普勒第三定律——周期定律
注:k大小只与中心天体质量有关
匀速圆周运动规律:合外力提供向心力 速度、加速度大小不变, 方向变化由此可得: F合=Fn=man Fn、an大小不变,方向改变
在中学阶段,我们把行星绕太阳运动的轨迹近似地看成圆,太阳处在圆心,行星做匀速圆周运动
是什么力使行星绕太阳运动?
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。
灵感:受到了来自太阳的类似与磁力的作用。
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。
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。
牛顿 (1643—1727)
牛顿在前人对惯性研究的基础上,开始思考“物体怎样才会不沿直线运动”,他的回答是:以任何方式改变速度,都需要力。行星做匀速圆周运动需要指向圆心的力,这个力应该就是太阳对它的引力。 经过长期的思考,并凭借其超凡的数学能力最终发现了万有引力定律。
——如果说我看的比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。
一:太阳与行星间的引力方向
思考:行星绕太阳的运动可以看做______________,行星做匀速圆周运动时,受到一个指向______________的引力,正是这个力提供了匀速圆周运动所需的_________,由此可推知太阳与行星间引力的方向沿着_________________。
思考:太阳对行星的引力提供向心力,那这个力与其他物理量有什么样的定量关系?
二:太阳与行星间的引力大小
关系式中m是受力天体还是施力天体的质量?
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行星(受力星体)质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.
既然太阳对行星有引力,那么行星对太阳有没有引力?它有怎么样定量的关系?
2、行星对太阳的引力F′
太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.
3、太阳与行星间的引力F
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
(1)两个理想化模型①匀速圆周运动模型②质点模型(2)公式 适用范围适用于任何有质量的物体之间的万有引力
例1:牛顿在发现万有引力定律的过程中,没有用到的规律和结论是( )A.牛顿第二定律B.牛顿第三定律C.开普勒的研究成果D.卡文迪许通过扭称实验测出的G值
例2、下列关于太阳对行星的引力的说法中正确的是( )A、太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力B、太阳对行星的引力大小与太阳的质量成正比C、太阳对行星的引力与行星的质量无关D、太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力
例3、水星和金星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2,若只受太阳引力的作用,那么水星和金星的向心加速度之比为( )A.1 B. C. D.
例4:已知某星球的质量为M,半径为R,引力常量为G,它的一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动,离星球表面高度也为R,则卫星在圆轨道上运行的速率为________.
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