行星的运动继续知开普勒三定律识开普勒第一定律——轨道定律回顾所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上;太阳b行星av=开普勒第二定律——面积定律对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积;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公转周期的二次方的比值都相等.k值只与中心天体有关，与环绕天体无关a=k2T3匀速圆周运动?运动学规律:速度V大小不变，方向变化加速度an大小不变，方向变化?动力学规律:F合=Fn=manFn大小不变，方向变化什么力来维持行星绕太阳的运动呢？科学一切物体都有合并的趋势。的足伽利略行星的运动是受到了来自太迹阳的类似于磁力的作用，与距离成反比。开普勒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。笛卡尔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。胡克科学的足迹牛顿(1643—1727)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。英国著名的物理学家牛顿在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。建立模型行星太阳a诱思：行星的实际运动是椭圆运动，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？八大行星轨道数据
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d太阳6=1.39×10km轨道半长轴轨道半短轴行星直径行星666a(10km)b(10km)d(10km)水星57.956.70.0048金星108.2108.10.012地球149.6149.50.0130.0068火星227.9226.90.143木星778.3777.4土星天王星海王星1427.02882.34523.91424.82879.14523.80.120.00510.0049建立模型行星太阳a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？行星太阳r建立模型Ｖ行星ｍｒF诱思：太阳Ｍ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？科2学F=mvr探究2?rv=T追寻牛顿的F足迹行星运行速度v容易观测？怎么办？消去v4?mrF=2T2消去Tr＝k2T讨论34?km=2r2mF?2r科一、太阳对行星的引力F学太阳对行星的引力跟行m请用中文描述星（受力星体）质量成探F?2关系式中m是受这个关系式！r正比，与行星、太阳距力天体还是施力究离的二次方成反比.天体的质量？追寻牛顿的足迹既然太阳对行星有引力，那么行星对太阳有没有引力？它有怎么样定量的关系？行星FF′太阳科二、行星对太阳的引力F′学太阳对行星的引力跟m行星的质量成正比，探F?2r与行星、太阳距离的究二次方成反比.类牛比追法三寻M牛'F?2顿r的足迹行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳距离的行二次方成反比星F.F′太阳科三、太阳与行星间的引力F学G为比例系数，与m探F?2太阳、行星无关。rF和F′是一对作用力究牛三类和反作用力，那么可MmMm牛追寻牛顿的足迹比三法M'F?2rF=G以得出F?F大小跟太阳质22r量M、行星质量m的关r系式有什么关系？方向：沿着太阳与行星间的连线阅读在1665年，具有超凡的数学能力的牛顿，根据自己独特的思维推导得出：太阳材对行星的引力与距离平方成反比。但没有料弄清这个引力就是提供圆周运动所需要向心力，也没有推导得出行星绕太阳做椭圆运动时，太阳对行星的引力也存在距离平方成反比。在1679年，牛顿在与胡克等人的交流中，逐渐清楚圆周运动一定需要太阳对行星的与距离平方成反比的引力，并应用微积分，推导得出了行星绕太阳做椭圆运动时，太阳对行星的引力也存在距离平方成反比的数学关系式。在1687年，发表了传世之作《自然哲学的数学原理》阅读
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著名物理学家杨振宁曾赞颂道:“如果一定要举出某个人、某一天作为近代科学诞生的标志，我选牛顿《自然哲学的数学原理》在1687年出版的那一天.”课太阳与行星间的引力堂牛顿理论古人总结小观点思考演算规律结建模理想化MmF=G2rmF?2类比rMF?2r随1、下列关于行星对太阳的引力的说法堂A）练中正确的是（习A、行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力B、行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关C、太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D、行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比随2、两个行星的质量分别为m和m，绕12堂练太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它习们只受太阳引力的作用，那么这两个行D）星的向心加速度之比为（2r2m1r2m1r1A．1B.C.D.2mrmrr12122随堂练习3．下面关于行星绕太阳旋转的说BC）法中正确的是（A、离太阳越近的行星周期越大B、离太阳越远的行星周期越大C、离太阳越近的行星的向心加速度越大D、离太阳越近的行星受到太阳的引力越大随堂练习4．一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，这些小行星具有ABCD）（A.相同的速率B.相同的加速度C.相同的运转周期D.相同的角速度思考与讨论1、地球的实际运动为椭圆,那么,在近日点A，行星所受太阳的引力比它转动所需要的向心力大还是小？远日点B呢？AB思考与讨论2、请你运用已有知识，分析开普勒第二定律所描述的，地球在椭圆轨道上运动经过A、B两个位置时，运动快慢变化的原因。v地球BF太阳FvA思考与讨论1.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?卫星行星太阳追寻牛顿的足迹一、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追寻牛顿的足迹2、天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T有2?r代入v=T2vF=mr24?mrF=2T追寻牛顿的足迹3、根据开普勒第三定律3r=k2T3即代入rT=k24?mrF=2T2所以mF=4?k2r2追寻牛顿的足迹4、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。追寻牛顿的足迹二、行星对太阳的引力根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力F/应满足行星FF`太阳追寻牛顿的足迹三、太阳与行星间的引力概括起来有则太阳与行星间的引力大小为G比例系数，与太阳、行星的质量无关方向：沿着太阳和行星的连线小结1、太阳对行星的引力：太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成正比，与太阳到行星间的距离r的二次方成反比2、行星对太阳的引力：与太阳的质量M成正比，与行星到太阳的距离r的二次方成反比3、太阳与行星间的引力：与太阳的质量M、行星的质量m成正比，与两者距离的二次方成反比（1）G是比例系数，与行星、太阳均无关（2）引力的方向沿太阳和行星的连线
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