人教版必修二62太陽(yáng)與行星間的引力word教案1(編輯修改稿)
2025-01-04 05:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 于流質(zhì)渦旋帶動(dòng)符合人們的生活經(jīng)驗(yàn)，所以當(dāng)時(shí)被廣泛接受，甚至牛頓都是在信仰這種學(xué)說(shuō)中長(zhǎng)大的， 因此牛頓敢于堅(jiān)持引力說(shuō)是需要很大的勇氣的。當(dāng)然這種勇氣也來(lái)自他廣泛汲取的別人的成就，包括歐幾里得數(shù)學(xué)，阿基米德靜力學(xué)，開普勒定律，伽利略運(yùn)動(dòng)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，慣性概念，惠更斯的向心力等， 同時(shí)亦 來(lái)自于他 自己 的研究思考成果：后來(lái)出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》的初步理論。 下面我們就沿著牛頓的足跡來(lái)探究太陽(yáng)及行星間的引力 探究太陽(yáng)對(duì)行星引力大小 問 3：既然太陽(yáng)對(duì)行星有一種引力，那么這個(gè)引力 是由哪些因素決定的呢？大小、方向如何呢？ 猜想：請(qǐng)同學(xué)們 猜一猜這個(gè)引力大小跟什么有關(guān)？不說(shuō)根據(jù)。 學(xué)生能猜出距離、二 者質(zhì)量，但很可能也會(huì)說(shuō)出行星周期、線速度、角速度等。 驗(yàn)證思路： 有什么辦法來(lái) 驗(yàn)證 你的結(jié)論的正確性？ M m F r 學(xué)生討論出：由運(yùn)動(dòng)情況（通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式） → 加速度（通過牛頓第二定律）→ 受力情況 。（ 即已知力的作用規(guī)律，可以推測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；已知物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也可以推測(cè)力的作用規(guī)律。開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律既然描述了行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，那么就可以根據(jù)這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推測(cè)太陽(yáng)對(duì)行星作用力的規(guī)律。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是把解決問題歸結(jié)為 “已知運(yùn)動(dòng)求力 ”的動(dòng)力學(xué)問題。 ） 過渡 介紹：在牛頓所處時(shí)代，行星的運(yùn)動(dòng)情況觀測(cè)資料已經(jīng)相當(dāng)豐富，因此得出行星受到的引力的表達(dá)式是可能的，但是運(yùn)動(dòng)軌跡橢圓難倒了胡克、哈雷等，也使牛頓困惑了許多年，直到他用自己發(fā)明的微積分解決了問題（歷史上是否如此呢？缺乏考證）。我們不會(huì)微積分，因此我們研究不了橢圓，但是多數(shù)行星的軌道十分接近圓，因此我們現(xiàn)在就通過圓軌道用剛才的思路導(dǎo)出太陽(yáng)對(duì)行星引力的表達(dá)式，驗(yàn)證我們的猜測(cè)，同時(shí)再現(xiàn)牛頓當(dāng)時(shí)的思維過程。 模型簡(jiǎn)化： 問：行星軌道按圓處理，開普勒定律怎樣表述？ （投影出答案） 驗(yàn)證推理： 問：若已知某行星勻速圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑為 r， 線速度為 v，質(zhì)量為 m 行，則它需要的向心力多大？ F 需向 =m 行 引導(dǎo)： 天文觀測(cè)能直接得到行星的線速度嗎？能直接觀測(cè)出什么？
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