人教版 (新課標)必修22.太陽與行星間的引力完美版課件ppt

這是一份人教版 (新課標)必修22.太陽與行星間的引力完美版課件ppt，文件包含§62-3太陽與行星間的引力萬有引力定律ppt、萬有引力恒量的測量swf、九大行星動態(tài)swf、九大行星運動swf等4份課件配套教學資源，其中PPT共28頁， 歡迎下載使用。
知識回顧　　　　　　開普勒三大定律
1、（軌道定律）：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。
2、（面積定律）：太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過的面積相等。
解決了行星怎樣運動的問題
3、（周期定律）：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
問題:行星“為什么這樣運動”多數(shù)人伽利略開普勒笛卡兒胡克、哈雷牛頓
圓周運動最完美，天體神圣和永恒
一切物體都有合并的趨勢。
來自太陽的類似于磁力的作用。
宇宙有一種特殊的物質(zhì)－“以太”作用于行星。
有太陽引力，且在圓周運動時，大小和行星到太陽距離的二次方成反比。
站在巨人的肩膀上，憑借超凡的數(shù)學能力。
1、由于太陽和行星間的距離遠大于太陽或行星的直徑，因此可將太陽和行星看成兩質(zhì)點。
2、行星環(huán)繞太陽運動的軌道是橢圓，但橢圓軌道的離心率很接近于1，因此可將它理想化成一個圓軌道。
3、太陽處于圓心，而行星圍繞太陽做勻速圓周運動。其向心力由太陽對行星的引力提供。
牛頓得出引力規(guī)律的過程
1、求行星繞太陽做圓周運動的向心力
2、求行星對太陽的引力
【討論】根據(jù)下列是當時可以測量的數(shù)據(jù)，如何證明月亮受力滿足“平方反比”的關系？ 地表重力加速度：g = 9.8m/s2 地球半徑： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3天≈2.36×106s 月亮軌道半徑： r = 3 .84×108m ≈ 60R
結(jié)論： 地球?qū)Φ孛嫖矬w的引力與天體間的引力，本質(zhì)上是同一性質(zhì)的力，遵循同一規(guī)律
天體間的引力是由天體的質(zhì)量決定的，它和蘋果落地的力是否相同呢？
3、適用條件：可以看成質(zhì)點的物體 　　　　　　 或質(zhì)量分布均勻球體
1、內(nèi)容：宇宙間一切物體都是相互吸引的，兩個物體間的引力大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。
r 為兩個質(zhì)點或球心之間的距離
任何客觀存在的有質(zhì)量的物體之間都存在著這種吸引力。
兩個物體相互作用的引力是一對作用力與反作用力，它們等大反向，分別作用于兩個物體上。
對質(zhì)量巨大的天體間才現(xiàn)實的意義；分析地球表面物體受力時不需考慮。
兩個物體間的萬有引力只與它們本身質(zhì)量有關；與它們間的距離有關。
1、內(nèi)容： 自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。
3、G為引力常量
質(zhì)點 質(zhì)點間的距離
均勻球體 球心間的距離
如圖所示，r雖大于兩球的半徑，但兩球的半徑不能忽略，而球的質(zhì)量分布均勻，大小分別為m1與m2，則兩球間萬有引力的大小為（ ）
三、引力常量的測量——扭秤實驗1.實驗原理： 科學方法——放大法
三、引力常量的測量——扭秤實驗
2.實驗數(shù)據(jù) （1）G值為6.67×10-11 Nm2/kg2
3.卡文迪許扭稱實驗的意義（1）證明了萬有引力的存在，使萬有引力定律進入了真正實用的時代；（2）開創(chuàng)了微小量測量的先河，使科學放大思想得到推廣；
（2）G值的物理含義： 兩個質(zhì)量為1kg的物體相距1m時，它們之間萬有引力為6.67×10-11 N
對于萬有引力定律的表述式，下列說法中正確的是　( 　　 )A、公式中G為引力常量，它是由實驗測得 　　的，而不是人為規(guī)定的B、當r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大C、m1與m2受到的引力大小總是相等的， 　　方向相反，是一對平衡力D、m1與m2受到的引力大小總足相等的， 　　而與m1、m2 是否相等無關
同桌的兩位同學,質(zhì)量分別是50Kg，間距為0.5m，求它們之間的作用力多大？
說明：一般物體間的萬有引力可忽略不計，天體間的萬有引力則決定天體的運動。
　縱觀萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程，你覺得科學發(fā)現(xiàn)的一般過程是什么？你能概括一下嗎？
例題3、科學研究過程的基本要素包含以下幾點：①提出假設；②對現(xiàn)象的一般觀察；③通過試驗對推論進行檢驗；④運用邏輯（包括數(shù)學）得出推論； ⑤對假說進行修正和推廣。請按科學研究過程的順序?qū)⒒疽靥钊胂聢D（只填序號）
如下圖所示，在半徑R＝20cm、質(zhì)量M＝168kg的均勻銅球中，挖去一球形空穴，空穴的半徑為要，并且跟銅球相切，在銅球外有一質(zhì)量m＝1kg、體積可忽略不計的小球，這個小球位于連接銅球球心跟空穴中心的直線上，并且在空穴一邊，兩球心相距是d＝2m，試求它們之間的相互吸引力．
F1＝F－F2＝2.41×10－9N
設行星繞恒星的運動軌道是圓，則其運行周期T的平方與其運行軌道半徑R的三次方之比為常數(shù)，即，那么k的大小決定于（ 　 ）A、只與行星質(zhì)量有關 B、只與恒星質(zhì)量有關C、與行星及恒星的質(zhì)量都有關 D、與恒星的質(zhì)量及行星的速率有關
例題1：最近幾年，人們對探測火星十分感興趣，先后曾發(fā)射許多探測器。稱為“火星探路者”的火星探測器曾于1997年登上火星。2004年，又有“勇氣”號和“機遇“號探測器登上火星。已知地球質(zhì)量約是火星質(zhì)量的9.3倍，地球直徑約是火星直徑的1.9倍，探測器在地球表面和火星表面所受引力的比值是多少？
設探測器的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力定律，它在地面與火星表面分別受到地球和火星的引力為
即探測器在地球表面受到的引力是在火星表面所受到引力的倍2.6 END
例2:質(zhì)量為M的均勻?qū)嵭那蝮w半徑為R,球心為O點.在球的右測挖去一個半徑為R/2的小球,將該小球置于OO`連線上距O為L的P點，O`為挖去小球后空腔部分的中心，則大球剩余部分對P點小球的引力F為多少?
例3：已知某物體的質(zhì)量為50kg，地球質(zhì)量為M＝6.0×1024kg，赤道上的重力加速度約為g=9.78m/s2，赤道半徑約為r＝6.378×106m，萬有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2。試比較物體所受的重力和地球?qū)λ娜f有引力的大小？由比較的結(jié)果，你得到什么啟示？
重力：G′＝mg=50×9.78N＝489N
啟示：重力雖然是萬有引力的一個分力，由于另一分力（物體隨地球一起做圓周運動所需的向心力）很小，所以在粗略運算時也可認為重力與萬有引力是相等的。