《太陽(yáng)與行星間的引力》課件5 新人教版必修2

1、太陽(yáng)與行星的引力,對(duì)于行星是怎樣運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題了解清楚之后，人們便開(kāi)始更深入地思考行星“為什么這樣運(yùn)動(dòng)”的問(wèn)題，這類(lèi)問(wèn)題在17世紀(jì)前就有人思考過(guò)，但是由于當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí)所限，多數(shù)人都認(rèn)為，圓周運(yùn)動(dòng)是最完美的，因而神圣和永恒的天體必然應(yīng)該做勻速圓周運(yùn)動(dòng)無(wú)需什么動(dòng)因。,到了開(kāi)普勒時(shí)代，開(kāi)始萌發(fā)出許多關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)不同的動(dòng)力學(xué)解釋?zhuān)缳だ哉J(rèn)為一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)；開(kāi)普勒認(rèn)為，行星饒?zhí)?yáng)運(yùn)動(dòng)，一定是受到來(lái)自太陽(yáng)的類(lèi)似于磁

2、力的作用；法國(guó)物理學(xué)家笛卡兒認(rèn)為行星的運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樵谛行堑膱A周有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)（以太）作用在行星上，使得行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。,牛頓同時(shí)代的一些科學(xué)家，如胡克、哈雷等對(duì)這一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)則更進(jìn)一步，胡克認(rèn)為，行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿教?yáng)對(duì)它的引力，甚至證明了如果行星的軌道是圓形的，它所受的引力的大小跟行星到太陽(yáng)的距離二次方成反比。但是他們無(wú)法證明在橢圓軌道下，引力也遵循同樣的規(guī)律，更沒(méi)能?chē)?yán)格地證明這種引力的一般規(guī)律。,牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，憑借他

3、超凡的數(shù)學(xué)能力證明了：如果太陽(yáng)和行星間的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓的并且闡述了普遍意義下的萬(wàn)有引力定律。,下面我們來(lái)看一下牛頓是怎樣發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律。因?yàn)樾行堑臋E圓軌道與圓比較接近，可以近似地看作圓形軌道，所以為了較方便地說(shuō)明問(wèn)題。我們把牛頓在橢圓軌道下證明的問(wèn)題簡(jiǎn)化為在圓形軌道下討論。,如果認(rèn)為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F應(yīng)為行星所受的向心力，即：,F引=mv2/r,而：v=2πr/T,得：F引