第1页，共29页，星期日，2025年，2月5日行星的运动继续第2页，共29页，星期日，2025年，2月5日开普勒三定律知识回顾开普勒第一定律——轨道定律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;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.太阳行星b=vak值只与中心天体有关，与环绕天体无关第3页，共29页，星期日，2025年，2月5日运动学规律: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，方向变化匀速圆周运动第4页，共29页，星期日，2025年，2月5日什么力来维持行星绕太阳的运动呢？第5页，共29页，星期日，2025年，2月5日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。科学的足迹第6页，共29页，星期日，2025年，2月5日科学的足迹牛顿(1643—1727)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。第7页，共29页，星期日，2025年，2月5日建立模型诱思：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？太阳行星a第8页，共29页，星期日，2025年，2月5日行星轨道半长轴a(106km)轨道半短轴b(106km)水星57.956.7金星108.2108.1地球149.6149.5火星227.9226.9木星778.3777.4土星1427.01424.8天王星2882.32879.1海王星4523.94523.8八大行星轨道数据表d太阳=1.39×106km行星直径d(106km)0.00480.0120.0130.00680.1430.120.00510.0049第9页，共29页，星期日，2025年，2月5日建立模型太阳行星r太阳行星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？简化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？第10页，共29页，星期日，2025年，2月5日建立模型诱思：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Ｍ行星ｍｒＶ第11页，共29页，星期日，2025年，2月5日科学探究
追寻牛顿的足迹消去v行星运行速度v容易观测？怎么办？消去T讨论第12页，共29页，星期日，2025年，2月5日关系式中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.F行星太阳F′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？科学探究
追寻牛顿的足迹第13页，共29页，星期日，2025年，2月5日二、行星对太阳的引力F′F行星太阳F′类比法牛三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.行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比.科学探究
追寻牛顿的足迹第14页，共29页，星期日，2025年，2月5日三、太阳与行星间的引力F类比法牛三F和F′是一对作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星质量m的关系式有什么关系？牛三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
追寻牛顿的足迹第15页，共29页，星期日，2025年，2月5日在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：太阳对行星的引力与距离平方成反比。但没有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