F∝
这表明:太阳对不同行星的引力,与行星的质量成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比。
二、行星对太阳的引力
就太阳对行星的引力来说,行星是受力星体。因而可以说,上述引力是与受力星体的质量成正比的。
根据牛顿第三定律,既然太阳吸引行星,行星也必然吸引太阳。就行星对太阳的引力来说,太阳是受力星体。因此,的大小应该与太阳质量M成正比,与行星、太阳距离的二次方成反比。也就是
∝
三、太阳与行星间的引力
由于 F∝、∝,而F和的大小又是相等的,所以我们可以概括地说,太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比,即
F∝
写成等式就是
式中G是比例系数,与太阳、行星都没有关系。
太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。
开普勒用三句话根据了第谷积累的数千个观测数据,展示了行星运动的规律性,与原始数据相比,既深刻又简洁。我们利用数学的方法,结合牛顿运动定律,对开普勒定律做了加工,得到了,揭示了控制行星运动的力,比开普勒定律更深刻、更简洁。
然而,来源于开普勒定律,因此它只适用于行星与太阳间的力。牛顿从这里又向前走了一大步,他的思想超越了行星与太阳,这就是下节要学习的──万有引力定律。
【说一说】
如果要验证太阳与行星之间引力的规律是否适用于行星与它的卫星,我们需要观测这些卫星运动的哪些数据?观测前你对这些数据的规律有什么假设?
[小结]
本节课结合圆周运动及开普勒行星运动定律,分析了太阳对行星、行星对太阳及太阳与行星间的引力,最后得出了太阳与行星间引力的关系式,用我们所学的知识掌握了天体运动的规律,下节课我们还要将这一规律推广到宇宙中各物体之间。
[布置作业]
教材第36页"问题与练习"。
板书设计
2.太阳与行星间的引力
一、太阳对行星的引力