高一课件集第一节 万有引力定律

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第三章第一节

万有引力定律 及其应用万有引力定律

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1、了解“日心说”与“地心说”两种不同的观点及发 展过程。 2、理解开普勒行星运动定律的内容，并能应用定律对 行星的运动进行分析。

3、理解万有引力定律的内容，并能够应用定律进行计算。

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一

天体究竟怎样运动?

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人类对天体的认识经历了漫长的时间。飞向太空 火星车

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地心说：地球是静止的，是宇宙的中心，一切天体围 绕地球做匀速圆周运动。它遵循的运动规律与地面上 物体的运动规律不同。 代表人物: 托勒密、亚里士多德(古希腊) 托 勒 密 亚 里 士 多 德

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日心说：太阳是宇宙的中心，是静止的，地球和其他 行星都绕太阳做匀速圆周运动。 代表人物：哥白尼、开普勒、伽利略、布鲁诺。

哥 白 尼

伽 利 略

布 鲁 诺

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第谷:丹麦天文学家，二十年如 一日地对行星的运动进行观察，

积累了大量的、精确程度令人吃惊的第一手观察资料，为开 普勒三定律的发现奠定了基础。

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开普勒:德国天文学家，在第谷 观测的基础上，经过17年的探索， 提出了天体运动的规律(开普勒

三定律),使日心说有了完善的理论体系。被誉为“天空立法 者”。

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开普勒三定律 第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆， 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

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第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。

太阳 行星

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第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期 的二次方的比值都相等 。

TR3 T2

=k

2R

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例1.关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是 ( AD ) A.k是一个与行星无关的常量 B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月

球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则R地 T地3 2

R月 T月

3

2

C.T表示行星运动的自转周期 D.T表示行星运动的公转周期

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二

万有引力定律的发现为什么 这样运动

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牛顿发现万有引力定律的过程1、由于太阳和行星间的距离远大于太阳和行星的直径，因此可将太阳和行星看成两质点。 2、行星环绕太阳运动的轨道是椭圆，但椭圆轨道的离 心率很接近于1,因此可将它理想化成一个圆轨道。 3、太阳处于圆心上，而行星围绕太阳做匀速圆周运动，

其向心力由太阳对行星的引力提供。

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4、求行星绕太阳做圆周运动的向心力3 2 π r m 2 2 2 F m r m( ) r 4π ( 2 ) 2 T T r

r3 又根据开普勒第三定律 k 2 T得 F m r2 5、求行星对太阳的引力

根据牛顿第三定律

6、结论

M F 2 r'

Mm 太阳与行星间的引力： F 2 rMm 即 F G 2 r

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苹果落地、高处物体 落地、月亮绕地球旋

转 这些现象引起 了牛顿的沉思。