第5章 万有引力定律及其应用第1节 万有引力定律及引力 常量的测定

1.了解开普勒关于行星运行的三个定律及其发现历程. 2.理解万有引力及引力常量的测定，理解地面上物体受到的重力与天体间的引力是同一性质的力，能够应用万 有引力定律解决天体问题. 3.通过了解人类探索太空历程的历史，认识科学研究的 艰辛，感受科学家孜孜不倦的科学精神，树立科学严谨

的学习态度.

导入：从嫦娥奔月到“阿波罗”上天天问 遂古之初, 谁传道之? 上下未形, 何由考之? 夜光何德, 死则又育? 厥利维何, 而顾菟在 腹?

空间探索之月球之旅1957年10月4日，前苏联第一颗人造

卫星上天，拉开了人类航天时代的序幕.前苏联宇航员加加林，于1961年4月12日， 乘坐前苏联“东方号”飞船，环绕地球

飞行了一圈，历时近两个小时，成为第一位进入太空的人.之后人类在探索宇宙 空间的道路上，留下了许多光辉的足迹， 积累了丰富的经验.加加林

月球是距离地球最近的天体(约

38万公里),是人类进行太空探险的第一站.前苏联1959年发射的月球2号 探测器在月球着陆，这是人类的航天

器第一次到达地球以外的天体.同年10月，月球3号飞越月球，发回第一 批月球背面的照片. 1970年发射的月球16号着陆于丰富海， 美国的“徘徊者”3-5号月球 把100克月球土壤送回了地球.探测器

“勘测者”月球探测器

美国发射的月球轨道器

“阿波罗”11号的登月舱

“阿波罗”宇宙飞船的登月舱正向 月球表面缓缓降落

“阿波罗”11号宇航员阿尔德林迈出登月舱 宇航员阿尔德林在美国国旗旁留影

“阿波罗”11号宇航员阿尔德林在月球表面

“阿波罗”15号的月球车

太阳系模型

开普勒三大定律

开普勒(1571-1630)是德国近代 著名的天文学家、数学家、物理 学家和哲学家

开普勒第一定律：所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭 圆的一个焦点上.行星 太阳

F

F

椭圆有两个焦点F

开普勒第二定律：太阳和任何一个行星的连线(矢径)在相等的时间内扫 过的面积相等.

S1

S2

S1 = S2

开普勒第三定律：行星绕太阳运行轨道半长轴r的立方与其公转周期T的

平方成正比.

r k 2 Tr:半长轴 T:公转周期

3

例1:关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( D )A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C.离太阳越近的行星运动周期越长 D.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

练习1:行星绕恒星的运动轨道如果是圆形，那么运 行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比值为

常数， 设T2/r3=1 , 则常数k的大小( A ) k

A.只与恒星的质量有关B.与恒星的质量及行星的质量有关 C.只与行星的质量有关 D.与恒星的质量及行星的速度有关

万有引力定律

牛顿在前人研究成果的基础

上，凭借他超凡的数学能力发现了万有引力定律，比较 完美的给出了天体的运动规 律.