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高中物理 第5章 万有引力与航天 1 从托勒密到开普勒 2 万有引力定律是怎样发现的学案 沪科版必修2-沪科版高一必修2物理学案

高中物理 第5章 万有引力与航天 1 从托勒密到开普勒 2 万有引力定律是怎样发现的学案 沪科版必修2-沪科版高一必修2物理学案_第1页
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从托勒密到开普勒 万有引力定律是怎样发现的 1.了解人类对天体运动认识的发展史,理解开普勒三大定律.(重点) 2.了解万有引力定律得出的思路和过程. 3.理解万有引力及万有引力定律的含义并会推导.(重点)一、托勒密集古代天文学研究之大成公元 150 年,托勒密构筑了宇宙“地心体系”的九重天模型,他的这个模型能够预报相当长时间内的行星位置、日食和月食的发生等.二、哥白尼迎来了科学的春天1.波兰天文学家哥白尼认为太阳是宇宙的中心.地球和其他行星都绕太阳做匀速圆周运动的学说,又称“日心地动说”或“日心体系”.2.哥白尼运用他的模型,不仅算出了每颗行星绕太阳运行的周期,而且第一次算出了每颗行星到太阳的距离.三、开普勒提出行星运动三定律1.第一定律(轨道定律):所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处于所有椭圆的一个公共焦点上.2.第二定律(面积定律):对于每一颗行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.3.第三定律(周期定律):所有行星轨道半长轴的立方与公转周期的平方的比值都相等,用公式表示为= k .式中 k 是与行星无关的常量.开普勒三定律同样适用于卫星绕行星的运动,只是比值 k 的大小有所不同.(1)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的.( )(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.( )(3)行星轨道的半长轴越长,行星的周期越长.( )提示:(1)× (2)× (3)√四、发现万有引力的过程1.关于行星运动原因的猜想(1)英国的吉尔伯特猜想行星是靠太阳发出的磁力维持绕日运动的;(2)法国数学家笛卡儿提出漩涡假设;(3)法国天文学家布利奥首先提出平方反比假设.2.站在巨人肩上的牛顿(1)三大困难① 困难之一:无数学工具解决曲线运动问题.② 困难之二:缺乏理论工具计算天体各部分对行星产生的力的总效果.③ 困难之三:众多天体的引力相互干扰的问题无法解决.(2)牛顿利用微积分知识,运用质点的概念,把庞大天体的质量集中于球心,提出了万有引力定律.五、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,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.公式:F = G ,式中质量的单位用 kg,距离的单位用 m,力的单位用 N,G 为引力常量,通常取 G=6.67×10-11 N·m2/kg2.1.假设将一质量为 m 的物体放入地心,根据公式 F=G.可知,由于 r=0,所以地球与此物体之间的万有引力 F→∞,请分析此结...

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