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课件网) 4.1 天地力的综合：万有引力定律 第四章 必修第二册 目录 CONTENT 1 行星运动的规律 2 万有引力定律 3 引力常量的测定 4 典例分析 对星辰的崇拜，对“飞天”的向往。 2013年12月14日嫦娥三号成功软着陆于月球雨海西北部 2021年5月15日，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区 01 Part one 行星运动的规律 地心说 托勒密 观点： 地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星围绕地球做圆周运动。 日心说 哥白尼 观点：太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。 “日心说”相对“地心说”能更完美地解释天体的运动，但这两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的。 VS “日心说”的传播 1592年罗马鲜花广场 布鲁诺为真理献身 （意大利哲学家布鲁诺因维护“日心说”被教会烧死） 因赞成“日心说”伽利略受到教廷的审判 日心说的进一步完善 第 谷 被称为：“星学之王” 。第谷进行了长达20多年的观测和研究，积累了大量的关于行星运动的资料，为开普勒的研究提供了重要的数据。 开普勒 被称为“数学天才”。通过对大量数据的分析和计算，发现“开普勒三大定律”。 开普勒 开普勒第一定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上 轨道定律 F（焦点） 地球 a（半长轴） F（焦点） 1、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处，多数行星的轨道十分的接近圆。 2、不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道不同，但太阳处在所有椭圆轨道的一个共同焦点上。 注意： 行星轨道 焦点 太阳 焦点 ● 开普勒行星运动定律 开普勒（德国） 1571年--1630年 第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等 试比较近日点和远日点地球的速度大小？ M N R1 R2 思考:如何求出近日点和远日点地球的速度大小的比值？ ★同一行星在近日点的速率大于远日点的速率。 面积定律 D 例题讲解 开普勒 开普勒第三定律 C 太阳 半长轴a 半短轴 A B 行星 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。 比值k是一个与环绕天体（行星）无关的物理量，只由中心天体质量决定。 注意： 3、中心天体相同的系统里k值是相同的，中心天体不同的系统里k值不同。 1、第三定律不仅适用于行星绕太阳转，也适用于卫星绕行星转。对于同一个行星的不同卫星，它们也符合 ， 与k是不同量。 2、所有行星绕太阳运行时都符合 。例如：地球和木星都绕太阳运动，则有： 太阳系中行星 所有绕恒星运动的行星 绕地球运动的卫星 注:a是年的单位符号。偏心率e是椭圆扁平程度的量度，等于椭國两焦点间的距离与长轴长度的比值。圆是補圓的特例，偏心率为0。 由开普勒定律可知，行星的运行轨道为椭圆，并且其绕太阳运行的速率不断变化。由表中的数据可知，太阳系八大行星的运行轨道偏心率都小于0.3，都可近似认为是圆形。为了便于研究问题，人们通常认为行星绕太阳做匀速圆周运动。 o 焦点 焦点 半长轴a 椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两焦点的距离之和有什么关系 保证椭圆的周长不变,当椭圆的形状变圆时,两焦点间的距离会如何变化 半长轴a的长度呢 想一想 行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理，即： 1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在_____。 2．对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)_____，即行星做_____运动。 行星运动的一般处理方法 圆心 不变 匀速圆周 立方 平方 02 Part two 万有引力定律 G在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力． 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 ... ...
