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课件网) 二、 万有引力定律 第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 开普勒行星运动定律 复习: 开普勒行星运动定律 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 开普勒第三定律 第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 即 开普勒行星运动定律 太阳坐在它的皇位上，管理着围绕它的一切星球。 —哥白尼 开普勒定律发现以后,人们开始深入思考: 是什么原因使行星绕太阳的运动呢？ 思考 我们将追寻历史的足迹…… 人类对行星运动规律原因认识的过程 17世纪前：行星理所应当的做这种完美的圆周运动 伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。 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于磁力的作用。 笛卡儿：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。 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。 人类对行星运动规律原因认识的过程 哈雷 牛顿：在前人研究的基础上，凭借他超凡的数学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。 人类对行星运动规律原因认识的过程 牛顿 我们将追寻牛顿的足迹…… 一、太阳对行星的引力 由于行星运动的椭圆轨道很接近于圆形轨道，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 2、天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T 一、太阳对行星的引力 导出： 一、太阳对行星的引力 3、不同行星的公转周期是不同的，F跟r关系的表达式中不应出现周期T，所以设法消去上式中的T。为此我们把开普勒第三定律变形为 导出 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，对任何行星来说都是相同的。所以： 一、太阳对行星的引力 F∝ 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。 二、行星对太阳的引力 F∝ 行星是受力星体，因而可以说上述引力与受力星体的质量成正比 根据牛顿第三定律，太阳吸引行星，行星也必然吸引太阳，对太阳的引力F/来说，太阳是受力星体，因此： 三、太阳与行星间的引力 F∝ 概括起来有 三、太阳与行星间的引力 则太阳与行星间的引力大小为 G比例系数，与太阳、行星的质量无关 方向：沿着太阳和行星的连线 至此，牛顿一直是在已有的观测结果和理论引导下进行推测和分析，观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立，这还不是万有引力定律。地球对苹果的引力地球对月球的引力？问题：牛顿是怎样把天体间的引力与地球对地面附近物体的引力统一起来证明它们遵循相同的规律进而得到万有引力的？著名的月地检验月—地 检验 假设“天上”的力与“人间”的力是同一种性质的力，已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期T=27.3天，轨道半径r是地球半径R的60倍。 证明 理论推导=实际测量 则他们是同一种性质的力 四、万有引力定律1、定律表述：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.2、适用条件：⑴万有引力只适用于质点间引力大小的计算，当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可看成质点，直接使用万有引力计算。⑵当两物体 ... ...
