修太阳与行星间的引力新课标VIP免费

22太阳与行星间的引力第一定律：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32rkT＝太阳坐在它太阳坐在它的皇位上，管理着围的皇位上，管理着围绕它的一切星球。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？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：伽利略：一切物体都有合一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动物体做圆周运动。人类对行星运动规律原因认识的过程开普勒：开普勒：受到了来自太阳的受到了来自太阳的类似与磁力的作用。类似与磁力的作用。笛卡儿：笛卡儿：在行星的周围有在行星的周围有旋转的物质（以太）作旋转的物质（以太）作用在行星上，使得行星绕用在行星上，使得行星绕太阳运动。太阳运动。人类对行星运动规律原因认识的过程胡克、哈雷等胡克、哈雷等::受到了太阳对受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力轨道是圆形的，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，但没法证明在椭次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。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与圆形轨道，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2mvFr＝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224mrFTπ＝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32rTk＝导出22π4=rmKF4、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22π4=rmKF2rmF∝结论结论：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2rmF∝行星是受力星体，因而可以说上述引力与受力行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：/2MFr∝三、太阳与行星间的引力2rmF∝/2MFr∝概括起来有2MmFr∝三、太阳与行星间的引力则太阳与行星间的引力大小为2MmFGr＝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如果要验证太阳与行星间的引力规律是否适用于行星与它的卫星，我们需要观测这些卫星运动的哪些数据？观测前你对这些数据的规律有什么假设？通过本节课学习我们知道：1、太阳对行星的引力：太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成正比，与太阳到行星间的距离r的二次方成反比2、行星对太阳的引力：与太阳的质量M成正比，与行星到太阳的距离r的二次方成反比3、太阳与行星间的引力：与太阳的质量M、行星的质量m成正比，与两者距离的二次方成反比