天體運動規(guī)律復(fù)習(xí)

1、天體的運動規(guī)律天體的運動規(guī)律開普勒三定律和萬有引力定律開普勒三定律和萬有引力定律規(guī)律復(fù)習(xí)課規(guī)律復(fù)習(xí)課劉紅坤劉紅坤一一、行星如何運動：、行星如何運動：1.神學(xué)觀：勻速圓周運動2.開普勒三定律：1、開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。3、開普勒第三定律：所有的行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。a3T2=k2、開普勒第二定律：對于每一個行星而言，太陽和行星在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。二、行星為何運動：關(guān)于二、行星為何運動：關(guān)于行星運動的行星運動的各種解釋各種解釋 1、 17世紀前世紀前： 行星理所應(yīng)當?shù)淖鲞@種完美的圓周運動一切

2、物體都有合并的趨勢，這種趨勢導(dǎo)致物體做圓周運動。受到了來自太陽的類似與磁力的作用。在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)(以太)作用在行星上，使得行星繞太陽運動。受到了太陽對它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽的距離的二次方成反比。伽利略伽利略開普勒開普勒笛卡爾笛卡爾胡克、哈雷胡克、哈雷 蘋果落地、高處物體落蘋果落地、高處物體落地、月亮繞地旋轉(zhuǎn)地、月亮繞地旋轉(zhuǎn)這些這些現(xiàn)象引起了牛頓的沉思。現(xiàn)象引起了牛頓的沉思。2、萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)牛頓的思考：牛頓的思考：（）（）“天上的力天上的力”和和“人間的力人間的力”是同一種力嗎？是同一種力嗎？（）地球表面的重力是否能

3、延伸到（）地球表面的重力是否能延伸到月球軌道？月球軌道？萬有引力定律的推導(dǎo)萬有引力定律的推導(dǎo) 處理思想：簡化思想。橢圓軌道處理思想：簡化思想。橢圓軌道圓形軌道，圓形軌道，太陽和行星太陽和行星質(zhì)點質(zhì)點.rTmFTrvrvmF2224/223Tr據(jù)開普勒三定律據(jù)開普勒三定律, 是個常量是個常量得出結(jié)論得出結(jié)論:2232)( 4rmTrF2rmF 再根據(jù)再根據(jù)牛頓第三定律牛頓第三定律，行星吸，行星吸引太陽的力跟太陽吸引行星的引太陽的力跟太陽吸引行星的力大小相等、性質(zhì)相同，故引力大小相等、性質(zhì)相同，故引力也應(yīng)當和太陽的質(zhì)量力也應(yīng)當和太陽的質(zhì)量MM成正成正比。因此：比。因此：寫成等式：寫成等式：2rMm

4、GF 2rMF 地球?qū)υ虑虻牧Γ厍驅(qū)Φ孛娴厍驅(qū)υ虑虻牧?，地球?qū)Φ孛嫖矬w的力真是同一種力。物體的力真是同一種力。 月月- -地檢驗地檢驗 月球軌道半徑即月月球軌道半徑即月- -地的距離地的距離r r為地球為地球半徑半徑R R的的6060倍倍, ,地球半徑地球半徑R R=6.4=6.410106 6m m, ,月球月球的公轉(zhuǎn)周期的公轉(zhuǎn)周期T=27T=27天天, ,重力加速度重力加速度g=9.8m/sg=9.8m/s2 2. .推導(dǎo)：月球受地球引力產(chǎn)生的向心加速度推導(dǎo)：月球受地球引力產(chǎn)生的向心加速度a a是與是與物體物體在地面附近受到地球在地面附近受到地球引力產(chǎn)生引力產(chǎn)生 的重力加速度的重力加速度

5、g g的幾分的幾分之一？之一？測定：月球測定：月球的向心加速度的向心加速度a a 是與物體是與物體在地面附近在地面附近重力加速度重力加速度g g 的的幾分之一？幾分之一？日日行行 行行衛(wèi)衛(wèi) 地地 物物 物物物物三、三、萬有引力定律萬有引力定律1、內(nèi)容、內(nèi)容： 自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比。跟它們的距離的二次方成反比。221rmmGF 3、適用條件：、適用條件：定律：一切物體定律：一切物體 公式：質(zhì)點公式：質(zhì)點 公式近似適用：近似為質(zhì)點；等效為

6、質(zhì)點公式近似適用：近似為質(zhì)點；等效為質(zhì)點 2、表達式：、表達式： G G的測定，及其意義的測定，及其意義 能出地球質(zhì)量的人卡文迪許卡文迪許( (法國法國1731-1810)-1731-1810)-扭秤實驗扭秤實驗 關(guān)于關(guān)于萬有引力常量萬有引力常量G,G,以下說法正確的是（以下說法正確的是（ ）A.A.在國際單位制中，在國際單位制中，G G的單位是的單位是N.mN.m2 2/kg/kgB.B.在國際單位制中在國際單位制中,G,G的數(shù)值等于兩個質(zhì)量各的數(shù)值等于兩個質(zhì)量各1kg1kg的物體，相距的物體，相距1m1m時的相互吸引力時的相互吸引力C.C.在不同星球上，在不同星球上，G G的數(shù)值不一樣的數(shù)值不一樣D.D.在不同的單位制中在不同的單位制中,G,G的數(shù)值不一樣的數(shù)值不一樣221rmmG221rmmG大于221rmmG小于下節(jié)課將復(fù)習(xí)：下節(jié)課將復(fù)習(xí)：四、四、 1、萬有引力、萬有引力-重力重力: F=Mg2、萬有引力、萬有引力-向心力：向心力：F=Fn【例2】宇航員站在一星球表面上的某高處，以初速度V0沿水平方向拋出一個小球，經(jīng)過時間t，球落到星球表面，小球落地時的速度大小為V. 已知該星球的半徑為R，引力常量為G ，求該星球的質(zhì)量M。 vvogt解：小球做平拋運動如圖，則有：解：小球做平拋運動如圖，則