2019-2020學年新教材高中物理 第4章 萬有引力定律及航天 第1節(jié) 天地力的綜合：萬有引力定律課件 魯科版必修第二冊

第1節(jié)天地力的綜合：萬有引力定律,知識點一行星運行的規(guī)律,觀圖助學,上圖為行星繞太陽轉(zhuǎn)動的示意圖，觀察行星的運動軌跡，它們是規(guī)則的圓形嗎？它們繞太陽一周的時間分別為，水星約88天、金星225天、地球約365天、火星約687天、木星約11.9年、土星約29.7年、天王星約84.3年、海王星約165.2年，據(jù)此猜測行星繞太陽轉(zhuǎn)動的周期與它們到太陽的距離有什么樣的定性關系？,開普勒行星運動的三個定律,一個焦點,面積相等,思考判斷(1)為了便于研究問題，通常認為行星繞太陽做勻速圓周運動。()(2)太陽系中所有行星的運動速率是不變的。()(3)太陽系中軌道半徑大的行星其運動周期也長。(),知識點二萬有引力定律,1.萬有引力定律,正比,平方,671011m3/(kgs2),球心,2.“月地”檢驗證明了地球與物體間的引力和天體間的引力具有，遵循。思考判斷(1)一個蘋果由于其質(zhì)量很小，所以它受的萬有引力幾乎可以忽略。()(2)任何兩物體間都存在萬有引力。()(3)地球?qū)υ虑虻囊εc地面上的物體所受的地球引力是兩種不同性質(zhì)的力。(),相同性質(zhì),同樣的規(guī)律,知識點三引力常量的測定,1.測定：在1798年，英國物理學家利用實驗，較精確地測出了引力常量。2.意義：使能進行定量運算，顯示出其真正的實用價值。3.知道g的值后，利用萬有引力定律可以計算出天體的質(zhì)量，卡文迪許也因此被稱為“”。,卡文迪許,扭秤,萬有引力定律,能稱出地球質(zhì)量的人,思考判斷(1)引力常量是牛頓首先測出的。()(2)卡文迪許通過改變質(zhì)量和距離，證實了萬有引力的存在及萬有引力定律的正確性。()(3)卡文迪許第一次測出了引力常量，使萬有引力定律能進行定量計算，顯示出真正的實用價值。(),開普勒定律的理解及應用,核心要點,問題探究如圖所示為地球繞太陽運動的示意圖及春分、夏至、秋分、冬至時地球所在的位置。,(1)太陽是否在軌道平面的中心？夏至、冬至時地球到太陽的距離是否相同？(2)一年之內(nèi)秋、冬兩季比春、夏兩季為什么要少幾天？答案(1)太陽不在軌道平面中心，夏至、冬至地球到太陽的距離不同，夏至時地球到太陽的距離比冬至時遠。(2)根據(jù)開普勒第二定律，地球在秋、冬兩季比在春、夏兩季離太陽距離近，線速度大，所以秋冬兩季比春夏兩季要少幾天。,探究歸納1.從空間分布上認識：行星的軌道都是橢圓，不同行星軌道的半長軸不同，即各行星的橢圓軌道大小不同，但所有軌道都有一個共同的焦點，太陽在此焦點上。因此開普勒第一定律又叫焦點定律。2.對速度大小的認識(1)如圖所示，如果時間間隔相等，即t2t1t4t3，由開普勒第二定律知面積sasb，因此開普勒第二定律又叫面積定律?？梢婋x太陽越近，行星在相等時間內(nèi)經(jīng)過的弧長越長，即行星的速率越大。,(2)近日點、遠日點分別是行星距離太陽的最近點、最遠點，所以同一行星在近日點速度最大，在遠日點速度最小。,3.對周期長短的認識(1)行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長軸之間有依賴關系，橢圓軌道半長軸越長的行星，其公轉(zhuǎn)周期越長；反之，其公轉(zhuǎn)周期越短。(2)該定律不僅適用于行星，也適用于其他天體。例如，繞某一行星運動的不同衛(wèi)星。(3)研究行星時，常數(shù)k與行星無關，只與太陽有關。研究其他天體時，常數(shù)k只與其中心天體有關。,經(jīng)典示例例1關于行星繞太陽運動的下列說法中正確的是()a.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動b.行星繞太陽運動時，太陽位于行星軌道的中心處c.行星在橢圓軌道上繞太陽運動的過程中，其速度與行星和太陽之間的距離有關，距離小時速度小，距離大時速度大d.離太陽越近的行星運動周期越短,答案d,針對訓練1火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知()a.太陽位于木星運行軌道的中心b.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等c.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的二次方等于它們軌道半長軸之比的三次方d.相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積,答案c,萬有引力定律的理解,要點歸納,核心要點,(1)兩質(zhì)量分布均勻的球體間的萬有引力，可用公式計算，此時r是兩個球體球心的距離。(2)個質(zhì)量分