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免费下载高中物理必修2《6.2太阳与行星间的引力》ppt课件

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复 习

k值与中心天体有关,而与环绕天体无关
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。
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:
(周期定律)
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
开普勒三定律
第一定律(椭圆轨道定律)
第二定律:
(面积定律)
是什么原因使行星绕太阳运动呢?
6.2 太阳与行星间的引力
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作用在行星上,使得行星绕太阳运动。
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。
是什么原因使行星绕太阳运动?
5、牛顿:
(1)在前人对惯性研究的基础上,提出问题:“物体怎样才不会不沿直线运动?
答案:
(2)那么行星沿圆或椭圆运动,
有指向 的 力,这个力应该就是

(3)于是,牛顿利用他的 把行星的向心加速度与 联系起来了;不仅如此,牛顿还认为这种引力存在于
以任何方式改变速度都需要力”;
圆心或椭圆焦点
向心力
运动定律
太阳对它的引力
所有物体之 间 。
是什么原因使行星绕太阳运动?
猜想:太阳对行星的引力与什么因素有关?你觉得可能有什么样的关系?
一、太阳对行星的引力
1、设行星的质量为m,速度为v,行星到太阳的距离为r,根据牛顿第二定律可得行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为
追寻牛顿的足迹
为了简化问题,我们把行星的轨道当作圆处理,那么太阳对行星的引力,就等于行星做匀速圆周运动的向心力。
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
代入
追寻牛顿的足迹


3、根据开普勒第三定律
变形可得
整理得
代入
追寻牛顿的足迹
4、太阳对行星的引力

追寻牛顿的足迹
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。
二、行星对太阳的引力
根据牛顿第三定律,行星对太阳的引力F/应满足:
追寻牛顿的足迹
三、太阳与行星间的引力
概括起来有:
G比例系数,与太阳、行星的质量无关
则太阳与行星间的引力大小可写成等式:
方向:沿着太阳和行星的连线
追寻牛顿的足迹
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
课堂训练
1 关于行星绕太阳运动的原因,下列说法中正确的是(  )
A.由于行星做匀速圆周运动,故行星不受任何力的作用
B.由于行星周围存在旋转的物质
C.由于受到太阳的引力
D.除了受到太阳的吸引力,还必须受到其他力的作用
C
课堂训练
2 关于太阳对行星的引力,下列说法中正确的是(  )
A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的
向心力,因此有F引= ,由此可知,太阳对行星

的引力F引与太阳到行星的距离r成反比
B.太阳对行星的引力提供行星绕太阳运动的向心

力,因此有F引= ,由此可知,太阳对行星的引力F

引与行星运行速度的二次方成正比
C.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
D.以上说法均不对
C
课堂训练
3 下面关于太阳对行星的引力的说法中正确的是(   )
A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力
B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成反比
C.太阳对行星的引力规律是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律、牛顿运动定律和行星绕太阳做匀速圆周运
动的规律推导出来的
A
D
课堂训练
4 下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是(  )
A.行星对太阳的引力和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
A
课堂训练
5、一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星的运行速率是地球运行速率的______倍
分析:根据太阳对行星的引力提供向心力,则有
即:
得:
所以
(P39)问题与练习
3.自己查找月—地距离、月球公转周期等数据,计算月球公转的向心加速度,你得到的计算值相当于地面附近自由落体加速度的多少分之一?
解:设月球公转周期为T,月地距离为r,则月球公转的向心加速度为:
可以查r=3.8×108m,T=27.3天,代入上式可得
a≈
所以月球公转的向心加速度约为地球附近自由落体加速度:
课堂训练
6.据美联社2002年10月7日报道,天文学家在太阳系的九大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期为288年,若把它和地球绕太阳公转的轨道都看成是圆,问它到太阳的距离约是地球到太阳距离的多少倍?
解:设太阳质量为M,地球新行星的质量分别为m1和m2,它们与太阳的距离分别为 r1和r2,周期分别为T1和T2 ,与太阳的引力提供向心力,则有:
(1)
(2)
由(1)(2)两式得:
≈43.6