《太阳与行星间的引力》PPT课件

习 运动的向心力
B．太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
和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出
来的
随 堂 练 习
2．两个行星的质量分别为m1和m2，绕 太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若
它们只受太阳引力的作用，那么这两个
的二次方
行星对太阳的引力F′
追 太阳与行星的引力
寻
m
G为比例系数，与
牛 F
顿
r 2 牛顿第
太阳、行星无关
的类 足比 迹法
三定律 F M m r2
Mm F = G r2
F'
M r2
方向：沿着太阳 与行星间的连线
1．关于太阳对行星的引力，下面关于太阳对
随 堂
行星的引力的说法中正确的是（
A）D
练 A．太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周
a3 T2
k
※ k值只与中心天体有关，与环绕天体无关
科
学
的 足
伽利略
迹
胡克
开普勒
笛卡尔
行星的运动是因为受到 了太阳对它的引力，并 且力的大小跟行星到太 阳距离的平方成反比。
哈雷
建 立
Ｖ
模 型
行星 ｍ
F
ｒ
太阳 Ｍ
理论推导：太阳对行星的引力
跟什么有关？
F = mv2 r
v 2 r T
行星运行速度v如何测量？
消去v
F
4 2mr
T2
r3 ＝ T2
k
消去T
F
4 2km
r2
讨论

思考：是什么原因使行星绕太 阳运动呢？
猜想的逻辑顺序：
曲线运动—变速运动—加速度—合外力—引力
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
几百年前科学家们的想法：
1、开普勒：由于太阳发出的磁力作用而引起的。 2、笛卡儿：行星周围的流质涡旋所引起的。 3、胡克、哈雷:太阳的引力，甚至证明了如果行
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
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，则行星绕太阳做匀速圆周运 动的向心力为多少？
F m v2 r
和质量决定；
C．M和m受到的引力总是大小相等，方向相反，
是一对平衡力；
D．M和m受到的引力总是大小相等，方向相反，
是作用力和反作用力。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
F＇ M r2
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
三、太阳与行星间的引力
合二为一：
F
Mm r2
写成等式就是：
Mm F G r2
注：G是比例系数，与太阳、行星的质 量无关
3、根据开普勒第三定律：
r3 T2
k

一切物体都有合并的趋势。
科学足迹
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。
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。
建立模型
太阳
行星
思考：我们人与人之间也一样存在万有引力，可是为什么我们感受不到呢？
例题1、估算两个质量都为 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大？
6.67×10-7 N
是一粒芝麻重的几千分之一，这么小的力人根本无法察觉到。
思考：两只相互握紧的手之间是否存在万有引力呢？
思考：是否是无穷大呢？
r
太阳
行星
a
建立模型
太阳 Ｍ
行星 ｍ
ｒ
Ｖ
F
科学探究
讨论
行星运行速度v容易观测吗？怎么办？
消去v
消去T
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
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
行星
太阳
F′
m
M
r
探究2: 行星对太阳的引力F′
知识回顾
开普勒三定律
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.

人类对行星运动规律原因认识的过程
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。
哈雷
2019-2020学年人教版必修2课件 6.2《太阳与行星间的引力》 (共15张PPT)
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4.在上式中可以看到，
等号右边除了m、r以外，
其余的都是常量，对任 F 4
何行星来说都是相同的。
2k m r2
所以：
m F∝ r 2
结论：太阳对行星的引 力跟行星的质量成正比， 跟行星到太阳的距离的 二次方成反比。
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太阳对行星的引力
由于行星运动的椭圆轨道很接近与圆形轨道，所以我们把 它理想化为一个圆形轨道，这样就简化了问题，易于我们 在现有认知水平上来接受。
1.设行星的质量为m，速度为v，行星到太 阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运 动的向心力由太阳对行星的引力来提供
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人类对行星运动规律原因认识的过程 开普勒：受到了来自太阳 的类似与磁力的作用。
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