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1、【探究】,3. 开普勒第三定律（周期定律）,注意: 比值k是一个与行星本身无关的物理量,行星绕太阳运动都符合：,对于地球和木星，就有：,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。,对于同一个行星的不同卫星，它们 也符合运动规律：,对于同一个行星的不同卫星，它们 也符合运动规律：,月球人造卫星以及其他行星的卫星 不是绕太阳运动，它们和行星运动比较， 就有：,【典例1】太阳系中有八大行星, 请你将它们绕太阳运动的周期由小到 大依次排序,【典例1】太阳系中有八大行星, 请你将它们绕太阳运动的周期由小到 大依次排序,太阳系主要成员太阳和其八大行星： 水星、金星、地球、火星、木星、
2、土星、天王星、海王星,【典例2】两个行星的质量分别是m1、m2，它们绕太阳运行的轨道半长轴分别是R1和R2，则它们的公转周期之比为多少？,【典例2】两个行星的质量分别是m1、m2，它们绕太阳运行的轨道半长轴分别是R1和R2，则它们的公转周期之比为多少？,开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础。,意 义:,1. 多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；,2. 对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动；,3. 所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。,四、高中阶段对行星运动的近似化研究,【典例3】宇宙飞船围绕
3、太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（ ） A. 3年B. 9年C. 27年D. 81年,1. 问题的提出: 开普勒找出行星运动规律后，人们开始更深入的思考：为什么行星围绕太阳运动？,一、行星的运动,2. 猜想与假设,1. 伽利略: 一切物体都有合并的趋势，这 种趋势导致物体做圆周运动。 2. 开普勒: 受到了来自太阳的类似与磁力 的作用。 3. 笛卡儿: 在行星周围有旋转的物质(以太) 作用在行星上，使得行星绕太阳运动。,4. 胡克、哈雷等: 受到了太阳对它的引 力，证明了如果行星的轨道是圆形的， 其所受的引力大小跟行星到太阳的距离 的二次
4、方成反比，但没法证明在椭圆轨 道规律也成立。 5. 牛顿: 如果太阳和行星间的引力与距离 的二次方成反比，则行星的轨迹是椭 圆。并且阐述了普遍意义下的万有引力 定律。,行星,太阳,3. 简化模型,4. 追寻牛顿的足迹演绎与推理,太阳对行星的引力,1. 设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力来提供:,4. 追寻牛顿的足迹演绎与推理,太阳对行星的引力,即：,太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。,根据牛顿第三定律，行星对太阳引力F应满足, 行星对太阳的引力,概括起来有, 太阳与行星间的引力,概括起
5、来有,则太阳与行星间引力大小为, 太阳与行星间的引力,概括起来有,G比例系数, 与太阳、行星的质量无关,则太阳与行星间引力大小为, 太阳与行星间的引力,概括起来有,G比例系数, 与太阳、行星的质量无关,则太阳与行星间引力大小为,方向：沿着太阳和行星的连线, 太阳与行星间的引力,如果要验证太阳与行星间的引力规律是否适用于行星与它的卫星，我们需要观测这些卫星运动的哪些数据？观测前你对这些数据的规律有什么假设？,行星绕太阳运动遵守这个规律，那么在其他地方是否适用这个规律呢？,宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小与它们的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。,二、万有引力定律,1.
6、内容,F=Gm1m2/r2,2. 公式：,G=6.671011Nm2/kg2，数值上等于两个质量均为1kg的物体相距1米时它们之间的相互吸引力。,F=Gm1m2/r2,3.引力常量：,2. 公式：,4. 万有引力的适用条件：,(1)适用于质点,(2)当两物体是质量分布均匀的球体时， 式中r指两球心间的距离。,4. 万有引力的适用条件：,(3)若物体不能视为质点,则可把每一个物 体视为若干个质点的集合,然后按定律 求出各质点间的引力,再按矢量法求它 们的合力。,5. 万有引力的特征：,(1)普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间的吸引力，是自然界的基本相互作用之一.,5. 万有引力的特征：,(1)普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间的吸引力，是自然界的基本相互作用之一.,(2)相互性: 两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律.,5. 万有引力的特征：,(1)普遍性: 普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间的吸引力，是自然界的基本相互作用之一.,(2)相互性: 两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律.,(3)宏观性: 通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的实际意义.,5. 万有引力的特征：,
