太阳与行星间的引力导学案.doc

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1、太阳与行星间的引力学案高一物理备课组【教学目标】1、知道行星绕太阳运动的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用。2、知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源。3、知道太阳与行星间引力的方向和表达式，知道牛顿定律在推导太阳与行星间引力时的作用。4、领会将不易测量的物理量转化为易测量物理量的方法。【知识回顾】开普勒行星运动定律第一定律：第二定律：第三定律：【自我学习与讨论】学习任务一：对于“是什么原因使行星绕太阳运动？”这个问题，科学家们经历了哪些探究过程？他们各自有什么观点？你自己（或小组）又有什么样的观点呢？学习任务二：一、太阳对行星的引力1.

2、由开普勒第一定律知道行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式，我们现在怎么办？把它简化为什么运动呢？2.行星绕太阳做匀速圆周运动需要力吗？为什么？需要的向心力由什么力提供呢？3.如何求太阳对行星的引力？需要的向心力所选择的公式有哪些？把所选择的公式进行推导求出向心力。4.不同的行星公转周期T是不同的，就供需关系来说，引力跟太阳与行星间的距离关系中是否应该出现行星的公转周期？选择什么公式实现数学代换？5.从我们推导的这个式子可以看到，等号右边除了m,r以外，其余都是常量，对任何行星来说都是相同的。因而可与说太阳对行

3、星的引力与成正比，也就是。【合作探究】二、行星对太阳的引力根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力满足的关系是：三、太阳与行星间的引力1.利用太阳对行星的作用力和行星对太阳的作用力的关系，猜想出太阳与行星间的作用力与M,m,r的关系？2.引力常数为G，可得：3.对公式的说明：公式表明，太阳与行星间的引力大小，与成正比，与成反比。式中的G是比例常数，与太阳行星都。太阳与行星间引力的方向沿着。4）我们沿着牛顿的足迹，一直是在已有的观测结果（开普勒行星运动规律）和理论引导（牛顿运动定律）下进行推测和分析，观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立，这还不是万有引

4、力。【问题与思考】1、在力学中，有的问题是根据物体的运动探究它受的力，另一些问题则是根据物体所受的力推测它的运动。万有引力公式的推导属于哪一种情况？你能从过去学过的内容或做过的练习中各找出一个例子吗？2、如果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？【知识小结】本节课你学到了哪些知识？【效果检测】1、关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（）（多选）A．太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对平衡力B．太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力的

5、关系C．太阳与行星间的引力大小与太阳和行星质量的乘积成正比，与两者的距离的平方成反比D．以上说法均不对2、牛顿在研究太阳与行星之间的引力时，把行星的运动看作是以太阳为圆心的匀速圆周运动，总结出了太阳与行星相互作用力的规律F＝G，可以看出，太阳与行星间的作用是与行星的运动状态无关的；下列关于行星在绕太阳做椭圆运动时的说法正确的是(　　)（多选）A．行星在远日点受太阳的引力最小B．行星在近日点受太阳的引力最小C．行星从远日点向近日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90°D．行星从近日点向远日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹

6、角大于90°3、太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力大小(　　)A．与行星距太阳间的距离成正比B．与行星距太阳间的距离成反比C．与行星运动的速率的平方成正比D．与行星距太阳间的距离的平方成反比4、下列说法正确的是（）（多选）A．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F=，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的B．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的C．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式是开普

7、勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的D．在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式，都是可以在实验室中得到证明的5、两个行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运动的轨道半径分别为r1和r2,求：（1）它们与太阳间的引力之比；（2）它们的公转周期之比。