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1、第六章 万有引力与航天学习目标：（课前预习前三节）1.了解地心说和日心说的基本内容了解地心说和日心说的基本内容2.知道开普勒三定律，了解行星运动的规律知道开普勒三定律，了解行星运动的规律3.了解处理行星运动问题的基本思路了解处理行星运动问题的基本思路1.知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力的来源知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力的来源2.理解万有引力定律的内容及表达式，知道适用条理解万有引力定律的内容及表达式，知道适用条件，掌握万有引力常量以及其意义件，掌握万有引力常量以及其意义3.能在简单情境中计算万有引力能在简单情境中计算万有引力一、天体运一、天体运动的两种学的两种学说日心说日心说托托
2、勒勒 密密地心说地心说 地球是宇宙的中地球是宇宙的中心心,并且静止不动并且静止不动,一一切行星围绕地球运动切行星围绕地球运动哥白尼哥白尼 太阳是宇宙的中心太阳是宇宙的中心,并且静止不动并且静止不动,一切行星一切行星都围绕太阳运动。都围绕太阳运动。二、开普勒行星运二、开普勒行星运动定律定律开普勒开普勒开开普普勒勒第第一一定定律律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是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椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上探究椭圆轨道特征：探究椭圆轨道特征：做一做：做一做：图钉图钉图钉图钉F1F2POABCD开普勒开普勒开开普普勒勒第第一一定定律律 所有的行
3、星围绕太阳运动的轨道都是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椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上轨轨 道道 定定 律律二、开普勒行星运二、开普勒行星运动定律定律开普勒开普勒开开普普勒勒第第二二定定律律 对于每一个行星而言，太阳和行星的对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积联线在相等的时间内扫过相等的面积面面 积积 定定 律律二、开普勒行星运二、开普勒行星运动定律定律开普勒开普勒开开普普勒勒第第三三定定律律所有行星的轨道的半长轴的三次方所有行星的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跟公转周期的二次方的比值都相等周周 期期 定定
4、律律ABC半半短短轴轴b半长轴半长轴a太太阳阳二、开普勒行星运二、开普勒行星运动定律定律开普勒开普勒椭圆轨椭圆轨道道圆轨圆轨道道第一定律：第一定律：所有行星所有行星绕绕太阳运太阳运动动的的轨轨道都道都是是椭圆椭圆，太阳，太阳处处在在椭圆椭圆的一个的一个焦点上焦点上 第二定律：第二定律：对对任意一个行星来任意一个行星来说说，它与太，它与太阳的阳的连线连线在相等在相等时间时间内内扫过扫过相相等的面等的面积积第三定律：第三定律：所有行星的所有行星的椭圆轨椭圆轨道的半道的半长轴长轴的三次方跟公的三次方跟公转转周期的平方的周期的平方的比比值值都相等都相等所有行星绕太阳运所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，动
5、的轨道都是圆，太阳处在圆的圆心太阳处在圆的圆心上上行星绕太阳做匀速行星绕太阳做匀速圆周运动圆周运动.所有行星轨道的半所有行星轨道的半径的三次方跟它的径的三次方跟它的公转周期的平方的公转周期的平方的比值都相等比值都相等近似近似处理理1关于行星的运动，以下说法正确关于行星的运动，以下说法正确的是的是 （）A、行星轨道的半长轴越长，自转周期就、行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长越长B、行星轨道的半长轴越长，公转周期就、行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长越长C、水星的半长轴最短，公转周期最长、水星的半长轴最短，公转周期最长D、海王星离太阳最远，绕太阳运行的公、海王星离太阳最远，绕太阳运行的公转周期
6、最长转周期最长2某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，所示，F1和和F2是椭圆轨道的两个焦点，是椭圆轨道的两个焦点，行星在行星在A点的速率比在点的速率比在B点的大，则太阳点的大，则太阳位于位于 （）ABF1F2A、F1 B、A C、F2 D、B 三、万有引力定律三、万有引力定律33、表达式表达式：11、内容：内容：22、方向：方向：在两物体的连线上在两物体的连线上44、的具体含义：、的具体含义：对对于于可可以以看看做做质质点点的的物物体体，r r为为两两个个质质点点之间的距离之间的距离对对于于质质量量分分布布均均匀匀的的球球体体，r r为为两两个个球球心心之间的距离
7、之间的距离.m1m2r三、万有引力定律三、万有引力定律引力常量G 是比例系数，叫做是比例系数，叫做引力常量引力常量，适用，适用于任何两个物体于任何两个物体.单位：大小：卡文迪许卡文迪许 100多年后，由英国物理学多年后，由英国物理学家卡文迪许测出家卡文迪许测出1、实验结果：G=6.6710-11N m2/kg22、卡文迪许扭秤实验的意义：(1)证明了万有引力的存在，使万有引力定律进入了真正实用的时代；(2)开创了微小量测量的先河，使科学放大思想得到了推广引力常量的引力常量的测量量卡文迪卡文迪许扭秤扭秤实验1 1、如图所示，、如图所示，r r 虽然大于两球的半径，但虽然大于两球的半径，但两球的半径不能忽略，而球的质量分布均两球的半径不能忽略，而球的质量分布均匀，大小分别为匀，大小分别为m m1 1与与m m2 2，则两球间万有引力，则两球间万有引力的大小为的大小为 ()()r1rr2D公式中的公式中的r应为球心之间的距离应为球心之间的距离2、地球质量大约是月球质量的、地球质量大约是月球质量的81倍，倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（距离之比为（）A、1:27 B、1:9 C、1:3 D、9:1