牛顿万有引力定律(自制课件)

开普勒
面积定律： 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
看一看
水星 金星 地球 火星 57.9 108.2 149.6 227.9
八大行星轨道数据表
轨道半长轴 公转周期 焦距 轨道离心率 K=a3/T2 行 星 T(年） c(106km) (e=c/a) (1024km3/年2） a(106km) 0.241 0.615 1.00 1.88 11.9 0.76 2.5 21.2 0.206 0.007 0.017 0.093
探究K值的决定因素：
行星 中心体 半长轴 6km) (x10 或卫星 57 水星 太阳 108 金星 228 火星 0.0424 同步卫星 地球 0.3844 月球 公转周期 (天 ) 87.97 225 687 1 27.322 K值
3.36×1018 3.35×1018 3.36×1018
1.02×1013
万有引力定律
陈廷之
复习上节内ห้องสมุดไป่ตู้ 两 日心学说 种
宇 宙 观
地心学说
开普勒行星运动三定律
开普勒行星运动定律
开普勒
律开 普 勒 第 一 定
轨道定律：
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
开普勒行星运动定律
离 太 阳 近 时 速 度 快 离 太 阳 远 时 速 度 慢
律开 普 勒 第 二 定
3.34
3.35 3.35 3.35 3.35
木星
土星 天王星 海王星
778.3
1427.0 2882.3 4523.9
11.86
29.46 84.0 164.8
37.3
79.9 135.4 36.2
0.048
0.056 0.047 0.008
3.35
3.35 3.35
这个常数叫开普勒常数。
这是一个跟中心天体的质量有关的常数
于是牛顿推而广之 牛顿万有引力定律
宇宙间任意两物体间均存在相互的引力， 引力的大小跟它们质量的乘积成正比，
跟它们距离的平方成反比。
方向在它们的连线上。
万有引力定律的数学表达式
表达式中的G叫万有引力常数。是普适常数。
高中阶段对行星运动的近似化研究：
下面我们来观察行星绕太阳的圆周运动
向 心 加 速 度
a
要 力 来 产 生
这个向心力的来源
只能是来源于太阳的引力
这个力只能是太阳对行星的引力
这个引力的大小
太阳对行星有这样的引力
是不是其它物体间也有这样的引力呢
牛顿用地球对月亮之间有无这样的引力来验证
发现地球和月亮之间也有这样的引力
1.02×1013
K是一个只与中心天体质量关的物 理量有
虽然，行星的运动是椭圆轨道，运动速度大小 不断的变化，但实际上，多数大行星的轨道与圆十 分接近，所以在中学阶段的研究中能够按圆处理， 所以 ①多数大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（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。 总体来说，就是把行星的运动看作为匀速圆周 运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。