物理必修22.太陽與行星間的引力復(fù)習(xí)課件ppt

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知識(shí)與技能理解太陽與行星間存在引力根據(jù)開普勒定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星之間的引力表達(dá)式過程與方法通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，體會(huì)邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。情感態(tài)度與價(jià)值觀感受太陽與行星間的引力關(guān)系，從而體會(huì)大自然的奧秘★教學(xué)重點(diǎn) 根據(jù)開普勒定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星之間的引力表達(dá)式★教學(xué)難點(diǎn) 根據(jù)開普勒定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星之間的引力表達(dá)式
神舟六號(hào)沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的特殊橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖所示，如果地球半徑為R，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需的時(shí)間。
開普勒三定律的內(nèi)容是什么?
解：飛船做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由開普勒第三定律可得 R3/T2=k (1) 飛船要返回地面時(shí)，從A處降速后沿橢圓軌道至B，設(shè)飛船沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的周期為T/,橢圓的半長軸為a,則a3/T/2=k (2) 又a=R+R0/2 (3)由A到B的時(shí)間為t=T//2 (4)由（1）（2）（3）（4）得
什么力來維持行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)呢？
行星的運(yùn)動(dòng)是太陽磁力吸引的緣故，磁力與距離成反比。
行星的運(yùn)動(dòng)是太陽吸引的緣故，并且力的大小與到太陽距離的平方成反比。
太陽的漩渦帶動(dòng)行星和衛(wèi)星一起運(yùn)動(dòng)。
行星的運(yùn)動(dòng)與地面物體的運(yùn)動(dòng)遵從不同的規(guī)律，行星運(yùn)動(dòng)是“慣性”自行維持的。
行星為什么這樣運(yùn)動(dòng)的？是什么力量支配它們
牛頓：在前人研究的基礎(chǔ)上，憑借他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了：如果太陽和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓。并且闡述了普遍意義下的萬有引力定律。
行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
太陽對(duì)行星的引力提供行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
1、設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星到太陽的距離為r，則行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力太陽對(duì)行星的引力來提供
2、天文觀測難以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公轉(zhuǎn)周期T
3、根據(jù)開普勒第三定律
4、太陽對(duì)行星的引力
太陽對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。
根據(jù)牛頓第三定律，行星對(duì)太陽引力F`應(yīng)滿足
三、太陽與行星間的引力
G比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān)
則太陽與行星間的引力大小為
方向：沿著太陽和行星的連線
例1、隕石落向地球是因?yàn)?（ ） A.隕石對(duì)地球的吸引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的吸引力，所以隕石才落 上地球 B.隕石對(duì)地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等，但隕石的質(zhì)量小，加速度大，所以改變運(yùn)動(dòng)方向落向地球 C.太陽不再吸引隕石，所以隕石落上地球 D.隕石是在受到其他星球斥力作用落向地球
【例2】一位同學(xué)根據(jù)向心力F=m 說，如果人造衛(wèi)星質(zhì)量不變，當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí)，人造衛(wèi)星需要的向心力減為原來的1/2；另一位同學(xué)根據(jù)引力公式F∝ 推斷，當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí)，人造衛(wèi)星受到的向心力減小為原來的1/4。這兩個(gè)同學(xué)中誰說的對(duì)?為什么?
1、人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)也可以近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它需要的向心力是誰提供的，這個(gè)力與哪些因素有關(guān)？你能用學(xué)過證明你的想法。
2、地球半徑為R，地面附近的重力加速度為g，試求在離地面高度為R處的重力加速度及質(zhì)量為m的物體在這一高度對(duì)地球的引力大小。