課程內(nèi)容

《太陽(yáng)與行星間的引力》
一、行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
1、問題的提出：開普勒找出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，人們開始更深入的思考：為什么行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)？
2、猜想與假設(shè)
科學(xué)的不足
（1）伽利略：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)。
（2）開普勒：受到了來自太陽(yáng)的類似于磁力的作用。
（3）笛卡兒：在行星的周圍有旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)（以太）作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。
（4）胡克、哈雷等：受到了太陽(yáng)對(duì)它的引力，證明了如果行星的軌道是圓形的，其所受的引力大小跟行星到太陽(yáng)的距離的二次方成反比，但沒法證明在橢圓軌道規(guī)律也成立。
（5）牛頓：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，并且闡述了普遍意義下的萬(wàn)有引力定律。
3、簡(jiǎn)化模型

4、追尋牛頓的足跡——演繹與推理
Ⅰ太陽(yáng)對(duì)行星的引力
設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星到太陽(yáng)的距離為r，則行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力太陽(yáng)對(duì)行星的引力來提供：
    F=4π²km/r²，即F∝m/r²
太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間的距離的二次方成反比。
Ⅱ行星對(duì)太陽(yáng)的引力
根據(jù)牛頓第三定律行星對(duì)太陽(yáng)引力F應(yīng)滿足F′∝m/r²
則太陽(yáng)與行星間的引力大小為：F=GMm/r²。G比例系數(shù)，與太陽(yáng)、行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)。
說一說：
如果要驗(yàn)證太陽(yáng)與行星間的引力規(guī)律是否適用于行星與它的衛(wèi)星，我們需要觀測(cè)這些衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的哪些數(shù)據(jù)？觀測(cè)前你對(duì)這些數(shù)據(jù)的規(guī)律有什么假設(shè)？