1、高中物理高中物理必修必修人教版人教版太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力万有引力定律万有引力定律回顾与思考回顾与思考行星的运动规律：行星的运动规律：1、开普勒第一定律（轨道定律）、开普勒第一定律（轨道定律）2 2、开普勒第二定律（面积定律）、开普勒第二定律（面积定律）3 3、开普勒第三定律（周期定律）、开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的所有行星的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。二次方的比值都相等。对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。内扫过相等的面积。行星运
2、动近似处理方法：行星运动近似处理方法：、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。、行星绕太阳做匀速圆周运动。、行星绕太阳做匀速圆周运动。、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比 值都相等。值都相等。观察思考：是什么原因是行星绕太阳运动？思考：是什么原因是行星绕太阳运动？思考：是什么原因是行星绕太阳运动？思考：是什么原因是行星绕太阳运动？2mvFr2 rvT224mrFT2mvFr32rkT224mrFT224 kmFr2 rvT224mrFT2mvFr32rkT224 km
3、Fr2mFr？2mFr2MFr F F/行星行星太阳太阳Mm类比法类比法作用力和反作用力作用力和反作用力2M mFr2MmFGr。2mFr2MFr作用力和反作用力作用力和反作用力F F/行星行星太阳太阳日地日地地月地月FF追寻牛顿的足迹追寻牛顿的足迹日地间的引力与日地间的引力与 月地间的引力及物体与地球间的引力月地间的引力及物体与地球间的引力是否是同一性质的力？是否是同一性质的力？是否满足是否满足F=Gm1m2/r2地物地物牛顿的猜想牛顿的猜想这些力是这些力是同一种性质同一种性质的的力，并且都遵从力，并且都遵从与距离与距离的平方成反比的平方成反比的规律的规律当然这仅仅是猜想，还需当然这仅仅是猜
4、想，还需要用事实来检验！要用事实来检验！Rr=60R“月月地地”检验示意图检验示意图检验目的：检验目的：地球和月球之间的地球和月球之间的吸引力是否与地球吸引苹果的吸引力是否与地球吸引苹果的力为同一种力力为同一种力检验原理：检验原理：一、猜想的验证一、猜想的验证 ：月：月-地检验地检验月月月地amrm2GMgmRm2物物地GMgra2R月23-2/m102.7g601SRr=60R“月月地地”检验示意图检验示意图T=27.3天天m1084.382.362.3610106 6 s s根据向心加速度公式根据向心加速度公式,有：有：=2.72.71010-3-3m/sm/s2 2即：即：验证成功验证成
5、功2224arrT月282264 3.14a3.84 10 m/s2.36 10月21g60二、万有引力定律二、万有引力定律1.1.定律表述：自然界中任何两个物体都定律表述：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力的大小跟这两个物是互相吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。的二次方成反比。122m mFGr【说明说明】1.m1.m1 1和和m m2 2表示两个物体的质量，表示两个物体的质量，r r表示它们的距离。表示它们的距离。2.G2.G为引力常量。为引力常量。G=6.67G=6.6710101111 Nm Nm2 2
6、/kg/kg2 2 G G的物理意义的物理意义两质量各为两质量各为1kg1kg的物体相距的物体相距1m1m时万有引时万有引力的大小。力的大小。183.3.万有引力公式的适用范围：万有引力公式的适用范围：（1 1）万有引力存在于一切物体之间，但上述公式）万有引力存在于一切物体之间，但上述公式只能计算两只能计算两质点间的引力质点间的引力；即两物体的形状和大小对它们之间的距离而即两物体的形状和大小对它们之间的距离而言言,影响很小影响很小,可以忽略不计可以忽略不计.（2 2）两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用）两质量分布均匀的球体之间的引力，也可用上述公式计算，且上述公式计算，且r r为两球心间距离为两球心间距离；m1m2r
