高中物理第一冊萬有引力定律(ppt)

1、萬有引力定律,Law of Universal Gravitation,一、行星的運動,太陽系示意圖,地心說是長期盛行于古代歐洲的宇宙學說。它最初由古希臘學者歐多克斯在公元前三世紀提出，后來經托勒密（90-168）進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來。,由于地球的自轉，我們在地球上看到天上的星星，感覺上都是繞地球運動，太陽與月亮也一樣，這樣人們就很容易得出，地球是宇宙的中心，太陽、月亮及所有的星星都是繞地球轉動的。這就是地心說。,1、地

2、心說(Geocentric Universe),,,,托 勒 密,地心說,地球是宇宙的中心,并且靜止不動,一切行星圍繞地球做圓周運動,隨著天文觀測不斷進步，“地心說”暴露出許多問題。逐漸被波蘭天文學家哥白尼(1473-1543)提出的“日心說”所取代。 波蘭天文學家哥白尼經過近四十年的觀測和計算，于1543年出版了“天體運行論”正式提出“日心說”。,2、日心說(Solarcentric Universe),,,,日

3、心說,太陽是宇宙的中心,并且靜止不動,一切行星都圍繞太陽做圓周運動。,哥白尼,■第谷的天文學觀測,哥白尼的宇宙體系動搖了基督教宇宙體系的根基，但它并沒有在天文測算的精確度上有多大的提高。近代早期最重要的觀測工作是由丹麥的第谷（1546-1601）進行的。,仙后座的新星爆發(fā),,開普勒,開普勒第一定律,所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上,3、開普勒三定律,,,橢圓上某點到兩個焦點的距離之和與橢圓上另一點到兩

4、焦點的距離之和有什么關系?,保證橢圓的周長不變,當橢圓的形狀變圓時,兩焦點間的距離回如何變化?半長軸a的長度呢?,,開普勒,開普勒第二定律,對于每一個行星而言，太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積,3、開普勒三定律,◆開普勒第一定律（軌道定律）,所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的其中一個焦點上。,◆開普勒第二定律（面積定律）,太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積。即近日點速率最大，遠日點速率

5、最小。,開普勒自發(fā)表了第一、二定律后，又過了十年，經過更加艱苦的努力，在數字的海洋里提煉出了聯(lián)系各行星軌道的第三定律。,3、開普勒三定律,R3/T2=k,開普勒第三定律（周期定律）,開普勒定律的得出為牛頓發(fā)現萬有引力定律打下了堅實的基礎,◆開普勒第一定律（軌道定律）,所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽運動，太陽是在這些橢圓的其中一個焦點上。,◆開普勒第二定律（面積定律）,太陽和行星的連線在相等的時間內掃過相等的面積。即近日點速率最

6、大，遠日點速率最小。,◆開普勒第三定律（周期定律）,所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方與周期的平方成正比。,即有: R13：R23=T12：T22,注意: k的大小與行星無關，只與太陽有關。,或: R3/T2=k,3、開普勒三定律,想一想,2、金星與地球都在繞太陽運轉,那么金星上的一天肯定比24小時短嗎?,1、海王星離太陽“最遠”，繞太陽運動的公轉周期最長，對嗎？,3、實際上，多數行星的軌道與圓十分接近，那么開普勒三定律又當如

7、何表述呢？,觀察八大行星圖后請思考:,1、多數行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；,2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度大?。┎蛔?，即行星做勻速圓周運動；,3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等。,簡化模型后的開普勒三定律：,1、開普勒第一定律（軌道定律）,所有行星繞太陽的運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。,2、開普勒第二定律（面積定律）,對任意一個行星來說，它與太陽的連

8、線在相等的時間內掃過相等的面積。,3、開普勒第三定律（周期定律）,所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的平方的比值都相等．,k 的大小與行星無關，只與太陽質量有關。,,小結,,一、形似沙漏的五彩星云 這是一團距離地球3000光年的星云，學名為Mz3。與其它星云有所不同的是：該星云看上去就像是一只“沙漏”，中間窄，兩頭寬(平常發(fā)現的其它星云通常為圓形)。星云兩頭不時冒出泡泡。這種現象令天文學家驚奇不已。,“最酷最炫”的太空圖片1

9、,二、讓無數人傾倒的獅子座流星雨　　11月顯身的獅子座流星雨讓無數人為之傾倒。這次流星雨多而密，天文迷借此機會許完了整個世際的心愿。,“最酷最炫”的太空圖片2,三、絢爛、神秘的極光　　由于太陽活動頻繁，美國北部幾個州的居民難得地見到了平常只出現在南北極的美麗極光。極光絢爛、神秘，那些希望遠離人類喧囂的天文迷恨不得乘極光離開地球。,“最酷最炫”的太空圖片3,四、怒氣沖沖的太陽　　千萬別去惹“太陽公公”，今年他煩著呢。太陽風暴平均11

10、年爆發(fā)一次，隨著今年4月初太陽釋放出能量最旺的耀斑，本輪太陽風暴開始平息。圖片的確很美，但千萬別跑到操場上看太陽、找耀斑，因為“太陽公公”怒氣未消，他灼熱的“目光”會讓你的眼睛很受傷。,“最酷最炫”的太空圖片４,五、飽經風霜的“愛神”小行星　　既然被取名為“Eros”，“愛神”小行星在人們的心中是一個漂亮、干凈的形象。但登陸“愛神”的Shoemaker號探測器發(fā)回的照片卻告訴我們，情況并非如此。照片顯示，行星表面布滿了坑洞——這些坑洞

11、是由火山爆發(fā)以及小行星相撞形成。,“最酷最炫”的太空圖片５,六、火星上的日出美景　　來看看日出美景。這可不是普通的日出景色，而是火星上的日出景色。天文藝術家利用電腦軟件和有關數據創(chuàng)作了這幅圖片，圖中顯示的是“火星大峽谷”的3D外形結構，有人認為“火星大峽谷”是由冰川或水流腐蝕形成。,“最酷最炫”的太空圖片６,七、并不那么明亮的慧星　　今年九月，深空一號探測器成功接近這顆叫做“Borrelly”的彗星，并拍得數十張彗核圖片。通過對照片

12、的分析，天文學家們初步得出結論：慧星比人類想象中要暗淡得多，可能是太陽系中最暗的星。,“最酷最炫”的太空圖片７,八、讓人看了做惡夢的“鬼頭星云”　　該圖是哈勃望遠鏡拍攝的“鬼頭星云”照片。NGC 2080是“鬼頭星云”的學術名，它位于劍魚座30星云南方的一條恒星誕生區(qū)?！肮眍^星云”的顏色和形狀十分怪異，就象“雙目炯炯”的“鬼頭”。天文學家認為，從“鬼頭”中散發(fā)出來的紅光和藍光其實是鄰近的恒星對氫氣加熱而形成，綠光來自灼熱的氧氣，中心的

13、白色區(qū)域是三種顏色光的組合。兩只“鬼眼”是溫度極高的氫氣和氧氣區(qū)。,“最酷最炫”的太空圖片８,九、籠罩在沙塵陰霾中的火星這是兩幅攝于不同時間的火星圖片。左邊的一幅攝于今年七月火星離地球最近時，當時火星正對著太陽，星球被照得通亮，山脈溝壑清晰可見；右邊的一幅攝于今年九月初，那時，火星上的沙塵暴已經肆虐了近兩個月，整個火星籠罩在一片沙塵陰霾之中。幸虧地球上沒有出現這樣的沙塵暴！,“最酷最炫”的太空圖片９,十、經歷暴風雨的木星看這幅由木星