62太阳与行星间的引力（331）-

1、6.2太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 请同学们准备好草稿纸、笔、请同学们准备好草稿纸、笔、预习预习p36-p38如果高速转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳如果高速转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损。如定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损。如图飞轮半径图飞轮半径r=20cm，OO，为转轴。正常工作时转动为转轴。正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是轴受到的水平作用力可以认为是0。假象在飞轮的边。假象在飞轮的边缘固定一个质量缘固定一个质量m=0.01kg的螺丝钉的螺丝钉p，当飞轮转速，当飞轮转速n=1000r/s时，转动轴时，转动轴O O，

2、受到的力多大？受到的力多大？(计算结计算结果保留两位有效数字果保留两位有效数字)78876.8N由F=ma：由牛顿第三定律：o 不屈不挠的探索精神和一丝不苟的科学态度不屈不挠的探索精神和一丝不苟的科学态度o 尊重客观事实、敢于挑战权威尊重客观事实、敢于挑战权威o 坚持真理、勇于探索坚持真理、勇于探索o 合作精神合作精神o 实验观察手段实验观察手段o 实验归纳和数学演绎相结合实验归纳和数学演绎相结合o 突出主要矛盾，忽略次要因素突出主要矛盾，忽略次要因素本节课你有哪些收获？32akT开普勒三定律开普勒三定律所有行星都分别在大小不同的椭圆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

3、轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律开普勒第二定律面积定律面积定律对每个行星来说，太阳和行星的连对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积线在相等的时间扫过相等的面积;开普勒第三定律开普勒第三定律周期定律周期定律所有行星的轨道的半长轴的三次方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跟公转周期的二次方的比值都相等.太阳太阳行星行星bva 有关开普勒关于行星运动的描述，下列说有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是（）法中正确的是（） A所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太

4、阳处在椭圆的一个焦点上，太阳处在椭圆的一个焦点上 B所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上太阳处在圆心上 C所有的行星轨道的半长轴的二次方跟公所有的行星轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相等转周期的三次方的比值都相等 D不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的同的 下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动绕地球运动 B太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 C太阳是静止不动，地

5、球和其他行星都绕太阳运太阳是静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动动 D“地心说地心说”和哥白尼提出的和哥白尼提出的“日心说日心说”现在看来都现在看来都是不正确的是不正确的行星行星中心体中心体半长轴半长轴(x106km)公转周期公转周期(天天)水星水星太阳太阳5787.97金星金星108225火星火星地球地球土星土星木星木星2281491426778687365107594333人造卫星人造卫星地球地球0.042411.021013月球月球0.384427.3221.0210133.3610183.3510183.3610183.3610183.3510183.36101823TaK K K是一

6、个常量，与中心天体有关，是一个常量，与中心天体有关，与行星无关与行星无关； 中心天体不同，中心天体不同，K K值不同。值不同。某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法不正确的是正确的是()A太阳一定在椭圆的一个焦点上太阳一定在椭圆的一个焦点上B该行星在该行星在a点的速度比在点的速度比在b、c两点的速度都大两点的速度都大C该行星在该行星在c点的速度比在点的速度比在a、b两点的速度都大两点的速度都大D行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的等的为什么行星绕太阳如此和谐而又有规为什么行星绕太阳如此和谐而又有

7、规律地作椭圆运动？律地作椭圆运动？问题探究伽利略伽利略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。开普勒开普勒笛卡尔笛卡尔胡克胡克牛顿牛顿 (16431727)(16431727)英国著名的物理学家英国著名的物理学家 当年牛顿在前人当年牛顿在前人研究的基础上，也研究的基础上，也经过类似这样的思经过类似这样的思考，并凭借其超凡考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的数学能力和坚定的信念，深入研究，的信念，深入研究，最终发现了最终发现了万有引万有引力定律力定律。两大类动力学问题：1.已知力求运动；2.已知运动求力。属于已知运动求力的情况问题l:探究太阳与行星间的相互作用属于那类问题

8、?问题2行星绕太阳运动的轨道是怎样的?由开普勒第一定律可知：行星绕太阳运动轨道是椭圆.诱思：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？太阳行星aKmbKma8810495. 1104958. 1事实上正是因为行星绕太阳的运动很接近事实上正是因为行星绕太阳的运动很接近圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开普勒三定律可以说成？题，那么开普勒三定律可以说成？规律：规律：1 1、多数行星绕太阳运动轨道十分接近圆，太阳处在圆心、多数行星绕太阳运动轨道十分接近圆，太阳处在圆心2 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周

9、运动的角速度、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动；（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动；3 3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。方的比值都相等。说一说：这里的说一说：这里的“圆圆”跟前面两种学说里的跟前面两种学说里的“圆圆”一样一样吗？吗？（理想化模型）（理想化模型）太阳行星r太阳行星a诱思：既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动？简化行星绕太阳做匀速圆周运动需要的向心力由什么力来提供呢？诱思：太阳对行星的引力提供

10、向心力，那这个力大小有什么样的定量关系？F太阳行星科学探究追寻牛顿的足迹消去v2mvFr2 rvT行星运行速度v容易观测？怎么办？32rkT224mrFT消去T2mFr讨论224rmkF2mFr关系式中m是受力天体还是施力天体的质量？一、太阳对行星的引力F请用中文描述这个关系式！太阳对行星的引力跟行星（受力星体）质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比.F行星太阳F既然太阳对行星有引力，那么行星对太阳有没有引力？它有怎么样定量的关系？科学探究追寻牛顿的足迹2mFr二、行星对太阳的引力FF行星太阳F类比法牛 三2MFr太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.行星对

11、太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.科学探究追寻牛顿的足迹2mFr三、太阳与行星间的引力类比法牛 三2MFrF 和F 是一对作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星质量m的关系式有什么关系？牛三2MmFr2MmF=GrG为比例系数，与太阳、行星无关。方向：沿着太阳与行星间的连线科学探究追寻牛顿的足迹P30例题例题BDAB古人古人观点观点牛顿牛顿思考思考理论理论演算演算总结总结规律规律建模建模2rMmGF 2rmF 2rMF 理想化理想化类比类比地球表面的重力能否延地球表面的重力能否延伸到很远的地方，会不会作伸到很远的地方，会不会作用到月球上？用到月球上？地球和月球之间的吸引地球和月球之间的吸引力会不会与地球吸引苹果的力会不会与地球吸引苹果的力是