第五章 第一节 万有引力定律及其应用
【预习听课点】
1、 了解地心说和日心说两种不同的观点。知道开普勒对行星运动的描述。
2、 了解万有引力定律得出的思路和过程。理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律。
3 、了解卡文迪许实验装置及其原理。知道引力常量的意义及其数值。
【状元心得笔记】
1. 开普勒三定律分别说明了行星运动的轨道形状、运行快慢和周期。
2. 同一行星系中,![]()
3. 将行星的轨道近似为圆周处理,有助于简化问题。
4. 第一类问题:直接利用公式
进行讨论、计算,重在讨论F、r、M(或m)的关系。
5. 第二类问题是根据
=mg讨论、计算,重在研究重力加速度g 。
6. 卡文迪许扭秤的放大原理是测定微小物理量的常用思想。
【知识点解析】
一、行星运动的规律
1. 背景知识:地心说和日心说的发展过程
历史上曾经有“地心说”和“日心说”两种对立的学说。“地心说”认为地球是宇宙的中心,它是静止不动的,太阳、月亮和其它行星都围绕地球运动。“日心说”认为太阳是宇宙的中心,地球和其它行星都围绕太阳运动。
公元二世纪希腊学者托勒密改进了“地心说”,这个学说不仅符合人们的日常经验,也符合宗教神学的理论基础,因而在此后的1000多年中始终占据统治地位。
随着人类对天体运行的不断研究,对行星运动的观测越来越精确,人们发现用“地心说”描述行星运动存在很多问题。哥白尼在前人研究的基础上重新提出了“日心说”。他认为太阳是宇宙的中心,其他天体(包括地球)都围绕太阳作匀速圆周运动。哥白尼的“日心说”简单地说明了许多天文学问题,宣告了自然科学的诞生。
2. 开普勒行星运动定律
尽管“日心说”比“地心说”前进了一大步,但用“日心说”得出的结果仍然不能很好地与行星位置的观测结果相符。丹麦物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料,通过大量计算终于发现了行星运动的规律,即开普勒三定律:
①、开普勒第一定律:
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上;
②、开普勒第二定律:
对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等;(如图1所示)


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