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1、什么力来维持行星绕太阳的运动呢？,伽利略,行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比。,行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。,在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上，使得行星绕太阳运动。,开普勒,笛卡尔,胡克,一切物体都有合并的趋势。,科学的足迹,科学的足迹,牛顿(16431727)英国著名的物理学家,当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似的思考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。,牛顿在1676年给友人的信中写道：如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。,建立模型,诱思：行星的实际运动是椭圆运
2、动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？,建立模型,诱思：既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳运动可看成匀速圆周运动还是变速圆周运动？为什么？,行星绕太阳做匀速圆周运动需要的向心力由什么力来提供呢？这个力的方向怎样？,建立模型,诱思：太阳对行星的引力提供向心力，那这个力大小有什么样的定量关系？,F,太阳,行星,科学探究追寻牛顿的足迹,行星运行速度v容易观测？怎么办？,关系式中m是受力天体还是施力天体的质量？,一、太阳对行星的引力F,请用中文描述这个关系式！,太阳对行星的引力跟行星（受力星体）质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.,既然太阳对行
3、星有引力，那么行星对太阳有没有引力？它有怎么样定量的关系？,科学探究追寻牛顿的足迹,二、行星对太阳的引力F,太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.,科学探究追寻牛顿的足迹,三、太阳与行星间的引力F,G为比例系数，与太阳、行星无关。,方向：沿着太阳与行星间的连线,科学探究追寻牛顿的足迹,就到这里吧 休息.,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？,二、万有引力定律,1、内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引，引力的大小跟这两个物体的质量m1和m2的乘积成正比，跟它们的距离r的二次方成反比。,3、单位：质量m（kg）；距离r（m）；力F（N）,2
4、、公式：,一、月 地检验,4、适用条件：（1）两个质点（2）两个质量分布均匀的球体，r为两个球心间的距离一种方法 当研究物体不能看作质点时，可以把物体假想分割成无数个质点，求出每个质点受到的引力，然后求合力。,三、引力常量,G叫引力常量,英国的卡文迪许第一次在实验室中比较精确的测量出G的数值目前比较精确的G 6.6725910-11Nm2/kg2通常取 G 6.6710-11Nm2/kg2,引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一,粗略的计算一下两个质量为50kg，相距0.5m的人之间的引力？,一粒芝麻重的几千分之一,计算太阳与地球之间的万有引力,已知：太阳的质量为M=2.01030kg
5、，地球质量为m=5.81025kg，日地之间的距离为R=1.51011m,3.51022N非常大，能够拉断直径为9000km的钢柱。,3.51022(N),而太阳对质量为50kg的人，引力很小，不到0.3N。当然我们感受不到太阳的引力。,万有引力和重力近似相等,万有引力分解为两个分力：重力：G=mg m随地球自转的向心力Fn：,重力产生原因：是由于地球对物体的吸引而产生的。,在赤道上 Fn G/300,结论：向心力远小于重力（不考虑地球自转的影响时）重力近似等于万有引力,行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的万有引力提供向心力,天体质量、密度的计算,天体质量、密度的计算,人造地球卫星1、运行轨道的
6、中心必须是地球的球心，才能保证提供的万有引力和卫星作圆周运动需要的的向心力相等。2、运行速度、加速度、周期、角速度3、同步卫星4、卫星中的失重,绕地球运行的卫星中的物体处于完全失重状态,赤道轨道,极地轨道,倾斜轨道,同步轨道,自转轴,a向,F引,M,m,r,思路：万有引力提供卫星作匀速圆周运动的向心力,最大线速度？最大角速度？最大向心加速度？最小周期？,1、“同步”的含义在地球的上空相对地球静止，与地球自转同步,2、同步卫星的用途：主要用于通信，转播电视、电话等信号,3、同步卫星的特点,（1）同步卫星与地面相对静止，与地球自转同步，周期为24h。（2）同步卫星的运行方向与地球自转方向相同。（3
7、）同步卫星定点在赤道正上方，即轨道平面和赤道共面，离地高度、运行速率是唯一确定的。,近地卫星、同步卫星、月球三者比较：,月球,同步卫星,近地卫星,4、同步卫星:,F引,M,m,r,卫星中的失重,支持力F,卫星,对整个卫星，有：,对卫星中的物体m，有：,宇宙速度,(1)第一宇宙速度：V=7.9km/s,(2)推导：,所以第一宇宙速度又叫最小发射速度，最大环绕速度。,第一宇宙速度：V1=7.9km/s（地面附近、匀速圆周运动）,V1=7.9km/s,如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，它绕地球运动的轨迹是椭圆。,(3)第二宇宙速度：当物体的速度大于或等于11.2km/s时，卫星就会脱离地球的引力，不在绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。,(4)第三宇宙速度：如果物体的速度等于或大于16.7km/s，物体就摆脱了太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。,
