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人教版PPT(2019版)高一物理必修二第七章第二节万有引力定律PPT(共42页)

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人教版高中物理必修2第7章第2节万有引力定律课件(共30张PPT)

人教版高中物理必修2第7章第2节万有引力定律课件(共30张PPT)
=2.4012×10-7N
此力不到一粒芝麻重的几千分之一所以根本感觉不到它的存在。
新知讲解
计算：太阳的质量为M=2.0×1030kg，地球质量为m=6.0×1024kg， 日地之间的距离为R=1.5×1011m请计算：太阳与地球之间的万有引力 又是多大呢？
解:通F常=情G况M r下2 m，=万6—.有6—7引×—1力0（—－非111.—常×5×小—21.00，—×11只）1—0有230—质×—6量.0—巨×1大—02的—4 星=球3.5间×或10天22体(N与)
下面我们根据牛顿运动定律及开普勒行星运动定律来讨论太阳与行 星间的引力。
新知讲解
二、行星与太阳间的引力 1、简化模型：行星轨道按照“圆”来处理；
行星做匀速圆周运动时，受到一 个指向圆心（太阳）的引力提供 了向心力，太阳与行星间引力的 方向沿着二者的连线。
v F’ F
太阳
行星
新知讲解
2、太阳和行星之间的引力
新知讲解
科学漫步
牛顿的科学生涯
阅读回答下面问题： 1、简述牛顿的科学生涯。 2、说一说牛顿在前人的基础上形成了比较全面的科学方法 是什么？ 3、在科学研究方面我们应该学习牛顿的哪些品质？
课堂练习
1.火星轨道半径是地球轨道半径的a倍,火星质量约为地球质量的b倍,
b
那么火星与太阳之间的引力约为地球与太阳之间引力的__a_2 ___倍。
2.在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，得出太阳对行星的引力表
达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，
这一步骤采用的论证方法是( D )
A．研究对象的选取 B．理想化过程
C．控制变量法
D．等效法
课堂练习
3、一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一 半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上 所受的万有引力大小是他在地球上所受万有引力大小C的( )

高一下学期物理人教版(2019)必修第二册上课课件_7.2.万有引力定律

高一下学期物理人教版(2019)必修第二册上课课件_7.2.万有引力定律
？
（教学提 纲）202 0-2021 学年高 一下学 期物理 人教版 （2019 ）必修 第二册 获奖课 件：7. 2.万有 引力定 律（免 费下载 ）
三、万有引力定律
万有引力
质量的单位用kg，距离的单位用m，G为万有引力常量。
（教学提 纲）202 0-2021 学年高 一下学 期物理 人教版 （2019 ）必修 第二册 获奖课 件：7. 2.万有 引力定 律（免 费下载 ）
典题剖析
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典题剖析
AC
（教学提 纲）202 0-2021 学年高 一下学 期物理 人教版 （2019 ）必修 第二册 获奖课 件：7. 2.万有 引力定 律（免 费下载 ）
英国物理学家卡文迪什在实验室里比较精确地测定了引力常量的数值。 目前推荐的标准值G=6.672 59×10-11 N·m2/kg2，通常取
G=6.67×10-11 N·m2/kg2
（教学提 纲）202 0-2021 学年高 一下学 期物理 人教版 （2019 ）必修 第二册 获奖课 件：7. 2.万有 引力定 律（免 费下载 ）
请你选定任意一个已知质量的物体，分别计算将此物体放在不同纬度时 的所受重力的大小，并与此物体与地球之间的万有引力相比较。
请分析将物体的重力看作此物体与地球之间的万有引力的可行性。
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一、行星与太阳间的引力
（教学提 纲）202 0-2021 学年高 一下学 期物理 人教版 （2019 ）必修 第二册 获奖课 件：7. 2.万有 引力定 律（免 费下载 ）

7.2《万有引力定律》【新版】人教版(2019)高中物理必修二PPT教学课件

7.2《万有引力定律》【新版】人教版(2019)高中物理必修二PPT教学课件

3.检验结论：
地面物体所受地球 的引力、月球所受 地球的引力，与太 阳、行星间的引力， 遵从相同的规律.
三、万有引力定律 1. 内 容 ： 自 然 界 中 任 何 两 个 物 体 都 相 互 吸 引 ， 引 力 的 方 向 在 它 们 的 连线上，引力的大小与物体的 质量m1和m2的乘积 成正比，与它们之 间 距离r的二次方成反比. 2.表达式： F＝Gmr1m2 2 ，其中G叫作引力常量. 3.方向：在两个物体的__连__线___上。
【例1】、(多选)关于万有引力和万有引力定律理解正确的有 ()
A．不能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力 B．可看作质点的两物体间的引力可用F＝G计算 C．由F＝G知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大， 紧靠在一起时，万有引力无穷大 D．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，约等于 6.67×10－11 N·m2/kg2
探究一、根据以下数据，能否验 证前面的假设？
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2 地球半径：R=6400×103m 月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s 月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m
即证明：
r
R
“月——地”检验图
根据向心加速度公式,有：
即：
=2.72×103m/s2
①
根据开普勒第三定律：__r_3_ =k ②
T2
由①②得：F ＝ 4π2kmr2 ③
在引力的存在与性质上，行星 和太阳的_地__位__完全相当，因 此，行星与太阳的引力也应与 _太__阳__的质量成正比，
m
由③式可知太阳对行星的引力F∝__r2_
m太m
即F∝ r2 写成等式F＝
m太m
G r2 .

人教版高一物理必修第二册7.2万有引力定律课件(共42张PPT)

人教版高一物理必修第二册7.2万有引力定律课件(共42张PPT)
为F= G r ，若它们间的距离缩短为 2 r，其中一个质点 C2．．两P、个Q质做量圆均周匀运的动球的体线2 相速距度为大r小，相它等们之间的万有引力为1×10-8N，若它们的质量、距离都增加为原来的2倍，则它们之间的万有引力
为【的（拓展例质）题】量考查内变容：为万有原引力与来抛体的运动2综倍合问题，则它们之间的万有引力为8F，
二 万有引力与重力的关系
任务1 万有引力与重力的关系
1．万有引力和重力的关系：如图所示，设地球的质量为
M，半径为R，A处物体的质量为m，则物体受到地球的吸
引力为F，方向指向地心O，由万有引力公式得F=G
Mm R2
。
引力F可分解为F1、F2两个分力，其中F1为物体随地球自
转做圆周运动的向心力Fn，F2就是物体的重力mg。
A．P、Q做圆周运动的向心力大小相等 P、Q两质点距离地心的距离相等，根据F=
2．万有引力定律的适用条件：
知，两质点受到的地球引力大小相等，故B正确、D错误；
P、Q两点的角速度相同，做圆周运动的半径不同，根据F向=mrω2可知向心力大小不相等，A错误；
公式F=G 适用于两质点间的相互作用，当两物体相距很近时，两物体不能看成质点，所以选项B错误。
B．使两物体间的距离和两物体的质量都减为原来的
1 4
C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D．使其中一个物体的质量减小到原来的
1 4
，距离不变
【解析】选B。使两物体的质量各减小一半，距离不变，
根据万有引力定律F=
G
Mm r2
可知，万有引力变为原来的
1 4
，
故A可以采用；使两物体间的距离和两物体的质量都减为
万有引力定律

人教版高一物理必修第二册7.2万有引力定律课件(36张PPT)

人教版高一物理必修第二册7.2万有引力定律课件(36张PPT)

质点．( √ )
4.月球绕地球做匀速圆周运动是因为月球受力平衡．( × )
5.月球做圆周运动的向心力是由地球对它的引力产生的．( √ )
6.地球对月球的引力与地面上的物体所受的地球的引力是两种不
同性质的力．( × )
课堂互动探究
要点一 对太阳与行星间引力的理解
1．两个理想化模型
在公式F＝G
Mm r2
一种力，同样遵从“ 平方反比 ”的规律．
(2)推理： G
M 地m月 r地月2
m月a月，G
M 地m物 r地2
m物g
a月 g
r地 r地月
2
物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下 1
落时的加速度的 602 .
(3)结论：月球所受地球的引力，地球表面物体所受地球的引
力，与太阳、行星间的引力遵从 完全相同 的规律．
对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力，故A选项正
确；由太阳与行星间引力的表达式F＝G
Mm r2
可知，太阳对行星
的引力大小与太阳的质量成正比，与行星的质量成正比，与行
星到太阳的距离的平方成反比，B选项正确，C选项错误；由牛
顿第三定律知，太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对
作用力和反作用力，其大小相等、方向相反，D选项错误．
2．F＝Gmr1m2 2的适用条件 (1)万有引力定律的公式适用于计算质点间的相互作用，当 两个物体间的距离比物体本身大得多时，可用此公式近似计算 两物体间的万有引力． (2)质量分布均匀的球体间的相互作用，可用此公式计算， 式中r是两个球体球心间的距离． (3)一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也可用此公式 计算，式中的r是球体球心到质点的距离．

万有引力定律课件-高一物理人教版(2019)必修第二册

万有引力定律课件-高一物理人教版(2019)必修第二册

用实验证明了万有引力的存在。
2.
使万有引力定律公式有了真正的实用价值。
3、开创了测量弱力的新时代,使科学放大思想得到了推广。
重力与万有引力的关系
物体随地球自转
物体受重力作用
万有引力
总结：
（1）向心力、重力、万有引力不在一条直线上；
（2）赤道：向心力最大，重力最小；
（3）两极：重力最大，向心力为零，重力=万有引力；
第七章
万有引力与宇宙航行
高一物理组
情景引入
v
行星
ｍ
ｒ
F
太阳对行星的引力提供向心
太阳
Ｍ
力，那这个力的大小有什么
样的定量关系？
公式推导
2
mv
F
r
2 r
v
T
消去v
4 mr
F
2
T
2
3
r
＝k
2
T
消去T
4 km
F
2
r
2
m
F 2
r
公式推导
m
F 2
r
类 牛
比
三
法
M
F 2
r
牛三
Mm
F 2
r
′ =
=

( + )
( + )
地球重力加速度g及其变化
（3）某深度处的重力加速度（矿井问题）




地球表面： = = ×

=

′′
′′
矿井底部：
=

( − )
d
R
r
′′



7.2万有引力定律 课件-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册


M
地球密度为
物体受到地球的万有引力？
F万
G
M1m r2
G
4 （R d）3m
3 （R - d)2
（三）处在表面以下h处的物体
请写出地球表面以下d深度处的重力加速 度的表达式（忽略地球自转）
d r
G
M1m r2
G
4 （R d）3m
3 （R - d)2
mgd
gd
4 3
G（R
-
d）
R
M1 M
请思考：地球表面以下d深度处的重力加速度和地
D
C.1/4
D.1/16
练习、太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，与普 通电梯类似，不同的是，它的作用并不是让乘客往返于楼层之 间，而是将人和物体送入空间站。假设太空电梯竖直向上匀速 运动，它从地面上带了重25N的植物种子，当太空电梯上升到某 高度时发现种子的重力“变成”了16N。已知地球的半径为R，不 考虑地球的自转，则此时太空电梯距地面的高度约为（ ）
补偿法 穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大？
解析： 完整的均质球体对球外质点m的引力 半径为R/2的小球质量M′为
F
G
Mm d2
M
4π( R )3 ρ
32
4π( R )3 32
M 4πR3
1M 8
3
M m
Mm
半径为R/2的小球质量M′为对球外质点m的引力 F2
G (d
R )2
G 8(d
球表面处的重力加速度g什么关系？（忽略地球自转）
地球密度为
在地表处:
G
Mm R2
G
4 R3m
3 R2
mg
g 4 GR gd R - d

7.2 万有引力定律(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)


新课引入
是什么原
因使行星绕太
阳运动呢？我
们先看看科学
家们的思考与
探索、、、
高中物理必修第二册课件
第一部分
来自科学家
的思考
01.
伽利略的观点
高中物理必修第二册课件
合并趋势
一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。
02.
高中物理必修第二册课件
笛卡儿的观点
类磁力
受到了来自太阳的类似于磁力的作用。
高中物理必修第二册课件
1.扭秤装置把微小力通过杠杆旋转明显反映出来（一次放大）；
2.扭转角度（微小形变）通过光标的移动来反映（二次放大），从而
确定物体间的万有引力。
3.标准值：G＝6.67259×10－11N·m2/kg2，
通常取G＝6.67×10－11N·m2/kg2 。
08.
测定引力常量的意义
2.相互性：任何两物体间的相互引力，都是一对作用力和反作用力，
符合牛顿第三定律。
3.宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间
或天体与天体附近的物体间，它的作用才有实际的物理意义。
4.独立性：万有引力的大小只与它们的质量和距离有关，与其他的因
素均无关。不管它们之间是否还有其他作用力。
迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常接近圆，所以将行
星的运动看成匀速圆周运动。
2.质点模型：由于天体间的距离很远，研究天体间的引力时将天
体看成质点，即天体的质量集中在球心上。
06.
高中物理必修第二册课件
例题精选
例题1
（多选）根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识知：太阳对
m
M
行星的引力 F 2 ，行星对太阳的引力 F 2 ，其中M、m、r 分别为

【课件】万有引力定律+课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

力趋于无限大.( × )
(3)由于太阳质量大，太阳对行星的引力大于行星对太阳的
引力.( × ) (4)牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量.( × )
例2.(2021·湖南省高二学业考试)关于万有引力及其计
算公式F＝ Gmr1m2 2 ，下列说法正确的是（ D ）
A. 万有引力只存在于质量很大的两个物体之间 B. 根据公式知，r趋近于0时，F趋近于无穷大 C. 计算地球对卫星的引力时，r是指卫星到地球表 面的距离
实际测量：
在牛顿的时代，重力加速度已经能够比较精确地测定，也能较精 确的测定月球与地球间的距离和月球公转周期。
月球运动周期： T 27.3天
月球轨道半径： r 60R地 60 6400km
则月球绕地球的向心加速度为：
an
4 2r
T2
4 3.142 60 6400103 [(27.3 24) 3600]2
F引 Fn
1.太阳对行星的引力
4 2r
F引 Fn m T 2
不同的行星公转周期是不同的，T与r之间是存 在联系的，应设法消去上式中的T
开普勒第三定律：r 3 T2
k,变形为T2 =
r3 k
, 代入上式得到
4 2k
F引=m r2
4 2k
m r2
也就是F引
m r2
结论：太阳对不同行星的引力，与行星的质量
个人接近时他们不会吸在一起？我们通常分析物 体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？请 你根据实际情况，应用合理的数据，通过计算说 明以上两个问题。
例1.试估算两个质量50kg的同学相距0.5m时之间 的万有引力约有多大？（假设人可看做质点）
例2.那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？ 太阳的质量为 M=2.0×1030kg，地球质量为 m=6.0×1024kg，日地之间的距离为 r=1.5×1011m。

人教版高一物理必修二第二节万有引力定律张课件

检验原理：
根据牛顿第二定律，知：
月地检验
Rr“月——地”检验示意图检验目的： 地球和月球之间的
地表重力加速度：g = 9.8 m/s2地球半径：R=6400×103m月球周期：T =27.3天≈2.36×106 s月球轨道半径：r≈60R=3.84×108m
求：月球绕地球的向心加速度 ？ 即证明
自我检测区
1
2
3
4
自我检测区1234
1．(万有引力定律的发现)在牛顿发现太阳与行星间引力的过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，这是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是( )A．研究对象的选取 B．理想化过程C．类比 D．等效
1
2
3
4
C
类比
1．(万有引力定律的发现)在牛顿发现太阳与行星间引力的过程中
=3.5×1022N
解：
万有引力的宏观性
例题2：那么太阳与地球之间的万有引力又是多大呢？（太阳的
对万有引力定律的理解
（2）相互性:因为万有引力也是力的一种，力的作用是相互的，具有相互性，符合牛顿第三定律。
（4）宏观性:在通常情况下，万有引力非常小，只有质量巨大的星球间或天体与附近的物体间，它的存在才有实际的物理意义，故在分析地球表面物体受力时，不考虑地面物体之间的万有引力，只考虑地球对地面物体的引力。
2．(对万有引力定律的理解)关于万有引力定律 ，下列说法中正确的是( )A．牛顿是在开普勒揭示的行星运动规律的基础上，发现了万有引力定律，因此万有引力定律仅适用于天体之间B．卡文迪许首先用实验比较准确地测定了引力常量G的数值C．两物体各自受到对方的引力的大小不一定相等，质量大的物体受到的引力也大D．万有引力定律对质量大的物体适用，对质量小的物体不适用
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类比
理想化
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
随堂练习
1、下列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
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
根据牛顿第三定律，行星对太阳的力与太阳对行星的力是一对相
互作用的性质相同的力，据此推知行星对太阳(受力物体)的力F′
有怎样的关系？
答案
与太阳的质量M成正比
即
F∝
M
r2
由上述2、3结论，结合F＝F′可猜测太阳与行星间的引力满足什
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律PPT（ 共42页 ）
科人教版PPT（2019版）高一物理必修二第七章第二节万有引力定律PPT（共42页）
学 探
F mv2 r
究
v 2 r
T
v 行星运行速度 容易观测吗？怎么办？
v 消去 F 4 2mr
T2
T 消去
4 2km
太阳距离的二次方成反比.
星行
太 F F′ 阳
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
科人教版PPT（2019版）高一物理必修二第七章第二节万有引力定律PPT（共42页）
探究3:
太阳与行星间的引力F
学 探
F m
G为比例系数，
与太阳、行星无关。
究
科人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ） 学
探究2:
行星对太阳的引力F′
探 究
F
m r2
类 比 法
牛 三
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.
F'
M r2
行星对太阳的引力F′跟太
阳的质量成正比，与行星、
的作用 ，与距离成反比。
开普勒
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。
笛卡尔
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。
胡克
科
学
当年牛顿在前人研究的基础上，
足
也经过类似同学这样的思考，并凭借
迹
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。
么关系式？
答案
F∝
M
r2
F∝
M
r2
若这两个力相等，F=F′∝Mr2m
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
古人观点
牛顿思考
理论演算 建模
总结规律
请太用阳中对文行描星述的这引力跟受力
m 关星 星个系体、关式的太系中质阳式量距！是成离受正的力比二，次与方行 成
天反体比还. 是施力天体 的质量？
既然太阳对行
星有引力，那
么行星对太阳
有 有引 怎力 样吗定？量它的星 行
关系呢？
F F′
太 阳
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
<3>拉住月球使它绕地球运动的力， 与拉着苹果使它下落的力，以及众行 星与太阳之间的作用力也许真的是同 一种力，遵循相同的规律?
知 识
开普勒三定律
回 开普勒第一定律——轨道定律 顾 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.
牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家
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。
建人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ） 立 模 型
太阳
行星
a
行星
太阳 r
思考：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？
F
r3 ＝k
r2
讨论
T2
为什么能从上式得到下式？
m F r2
人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ）
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科
探究1:
太阳对行星的引力F
学 探 究
F
m r2
r2
F 和F ′是一对作用力和反作用
类 比 法
牛 三
牛三 力，那么可以得出F大小跟太
Mm Mm 阳质量M、行星质量m的关系 F r 式有什2么关系？F=G r2
F'
M r2
方向：沿着太阳与
行星间的连线 。
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b
太阳
行星
a
v=
一、行星与太阳之间的引力 二、月-地检验 三、万有引力定律
一、行星与太阳之间的引力 行星的运动
“太阳坐在它的皇位上，管理 着围绕它的一切星球”
——哥白尼
行星为什么绕太阳做如此和谐而 又有规律地椭圆运动？
科
学 足
一切物体都有合并的趋势。
迹 伽利略 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力
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二、月-地检验 牛顿的思考
<1>地球和月球之间的吸引力会
不会与地球吸引苹果的力是同一
种力呢？
<2>地球表面的重力能否延伸到很 远的地方，会不会作用到月球上？
把行星绕太阳的运动简化为 匀速圆周运动
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建人教版PPT（2019版）高一物理必修二 第七章 第二节 万有引 力定律 PPT（ 共42页 ） 立 模 型
探究1: 太阳对行星的引力F
Ｖ
ｒ
行星
太阳
ｍ
F
Ｍ
思考：
太阳对行星的引力提供向 心力，那么这个力大小有 什么样定量关系？