课件23张PPT。开普勒三定律 知 识 回 顾开普勒第一定律——轨道定律所有行星都分别在大小不同的
椭圆轨道上围绕太阳运动,太
阳是在这些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律——面积定律对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积;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公转周期的二次方的比值都相等.
问题探究行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭圆运动? 第六章 万有引力与航天第2节、太阳与行星间的引力行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ,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。一切物体都有合并的趋势。科学足迹科学足迹牛顿 (1643—1727)
英国著名的物理学家 当年牛顿在前人研究的基础上,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。 牛顿认为:以任何方式改变速度(包括改变速度的方向)都需要力,并利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来。
建立模型诱思: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?建立模型诱思: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?建立模型诱思:
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?科学探究行星运行速度v容易观测?怎么办?科学探究关系式中m是受力天体还是施力天体的质量?探究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受力星体的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.
既然太阳对行星有引力,那么行星对太阳有引力?它有怎么样定量的关系?科学探究探究2: 行星对太阳的引力F′太阳对行星的引力跟受力星体的质量成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比.科学探究探究3: 太阳与行星间的引力FG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 。课堂小结今天我们学到了什么?古人观点牛顿思考理论演算总结规律建模理想化类比 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 A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(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?人造地球卫星绕地球运动也可以近似看成匀速圆周运动,它需要的向心力是谁提供的,这个力与哪些因素有关? 想一想:答案:地球对卫星的引力。与两者的质量和距离有关。 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?说一说练习P37 1、21.答:这节的讨论属于根据物体的运动探究它受的力。前一章平抛运动的研究属于根据物体的受力探究它的运动,而圆周运动的研究属于根据物体的运动探究它受的力。
2.答:这个无法在实验室验证的规律就是开普勒第三定律,是开普勒根据研究天文学家第谷的行星观测记录发现的。谢谢大家再见