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课件网) 第4章 万有引力定律及航天 第1节 天地力的综合:万有引力定律 一、行星运动的规律 任务驱动———日出东方”“日傍西山 ”,日常生活中我们总是感觉太阳每天绕地球转一圈,这种说法正确吗 提示:这是“地心说”的观点,他们认为地球是静止不动的,是宇宙的中心,这种说法是错误的。 1.开普勒第一定律:所有行星绕太阳运行的轨道都是 _____,太阳位于椭圆的一个_____上。 2.开普勒第二定律:任何一个行星与太阳的连线在相等 的时间内_____。 3.开普勒第三定律:行星绕太阳运行轨道_____轴__的立 方与其公转周期__的平方成正比。 椭圆 焦点 扫过的面积相等 半长 a T 4.下列有关行星绕太阳运动的说法中正确的是_____。 ①行星绕太阳的运动并不是圆周运动。 ②当行星离太阳较近时,它的速度较大,当行星离太阳较远时,它 的速度较小。 ③当行星绕太阳运动时在任意时刻速度的大小相等。 ④ =k,其中k的数值与行星的质量有关。 ⑤通过对八大行星绕太阳运动的有关数据分析可知:太阳系八大行星的 运行轨道偏心率都小于0.3,八大行星的运动都可以近似认为是做匀速 圆周运动。 ①②⑤ 二、万有引力定律 任务驱动 地球为什么绕着太阳旋转而不脱离 太阳系 提示:因为地球受到太阳对它的 引力作用。 1.内容:自然界中任何两个物体都是相互_____的,引力 的方向沿_____,引力的大小F与物体质量的乘 积m1m2成 _____,与这两个物体间距离r的平方成_____。 2.表达式:_____。式中质量的单位是_____,r是两质 点的距离,单位是___,力的单位是_____。G是引力常量, G=6.67×10-11 _____。 吸引 两物体的连线 正比 反比 千克 米 牛顿 N·m2/kg2 3.下列有关万有引力定律的说法中正确的是_____。 ①引力常量G的含义是质量均为1 kg的两个物体,相距1 m时两物体之间 的吸引力的大小为6.67×10-11 N。 ②万有引力不仅存在于天体之间,也存在于普通物体之间,任何两个物 体之间都存在万有引力。 ③r是两质点的距离,若是两个匀质的球体,r则是两球心之间的距离。 ④牛顿的月—地检验验证了:维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落 的力是同一种力,遵从相同的规律。 ①②③④ 三、引力常量的测定 任务驱动 万有引力定律是牛顿发现的,引力常量是牛顿测量出来的吗 提示:不是牛顿测量出来的,是英国的物理学家卡文迪许在1798年测量出来的。 1.在1798年英国的物理学家卡文迪许利用_____测 量出引力常量。如图所示: 扭秤实验 2.引力常量的确定意义重大,使_____有了真正 意义上的实用价值,卡文迪许被称为“_____ _____”。 万有引力定律 能称出地球质量 的人 主题一 开普勒三定律及其应用 天体情境 图甲是某一颗行星绕太阳运动的轨迹图,已知阴影部分面积相等;图乙是八大行星围绕太阳运动的情景图;图丙是两个半径分别为r1、r2的两个圆轨道和一个椭圆轨道。 【问题探究】 (1)甲图中一行星在靠近太阳的b点和远离太阳的a点,行星在哪个点的速度大 提示:在b点的速度大,因为太阳与任何一个行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等,即图中t1～t2经历的时间和t3～t4经历的时间相同,A和B的面积相同,但是行星在t1～t2时间内运动的弧长小于在t3～t4时间内运动的弧长,则b点的速度大于a点的速度。 (2)由开普勒定律可知行星运行的轨道为椭圆,行星绕太阳运行的速率怎样变化 提示:从近日点到远日点时运动速率逐渐减小,从远日点到近日点运动时速率逐渐增加。 (3)开普勒第三定律中的k值与什么有关 提示:k值是一个由被环绕的中心天体本身决定的常量,也就是说,在中心天体不同的系统里k值是不同的,在中心天体相同的系统里k值是相同的。 (4)根据八大行星绕太阳运动的有关数据,参照图乙我们能否把行星的运动近 ... ...
