物理（人教版必修2）課件第6章第2節(jié)太陽與行星間的引力

第六章萬有引力與航天第2節(jié)太陽與行星間的引力學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.知道行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的向心力來源．2．知道太陽與行星間引力的方向和表達(dá)式，知道牛頓運(yùn)動定律在推導(dǎo)太陽與行星間引力時(shí)的作用.利用開普勒三定律和向心力公式推導(dǎo)太陽與行星間的引力是本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn).一、太陽對行星的引力1．設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星到太陽的距離為r．(1)根據(jù)開普勒行星運(yùn)動第一、第二定律，行星以太陽為圓心做勻速圓周運(yùn)動，其運(yùn)動是由什么力提供的向心力？提示：太陽對行星的引力．(2)行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，寫出行星需要的向心力表達(dá)式．(3)行星運(yùn)動的線速度v與周期T的關(guān)系式如何？如何消去v？寫出消去v后的向心力表達(dá)式．(4)不同行星的公轉(zhuǎn)周期T是不同的，F(xiàn)跟r的關(guān)系式中不應(yīng)出現(xiàn)周期T，我們可運(yùn)用什么知識把T消去？消去T后，公式轉(zhuǎn)化成什么公式？通過這個(gè)公式說明什么？2．結(jié)論：即太陽對不同行星的引力與行星的________成正比，與行星和太陽間的距離的_______成反比．3．思考：上述推導(dǎo)太陽對行星的引力過程中，我們對行星繞太陽的運(yùn)動作了什么簡化？提示：把行星繞太陽的運(yùn)動簡化為勻速圓周運(yùn)動．

質(zhì)量

平方

二、行星對太陽的引力1．如圖所示表示的是行星繞太陽的運(yùn)動．試結(jié)合上述情境分析討論以下問題：(1)太陽對行星的作用力和行星對太陽的作用力有什么關(guān)系？提示：二者是作用力和反作用力，等大反向．(2)太陽對行星的引力與行星對太陽的引力是不是同一性質(zhì)的力？你可以得到什么結(jié)論？(3)根據(jù)以上得出的結(jié)論，猜想太陽與行星間作用力與M、m、r的關(guān)系．2．歸納(1)行星對太陽的引力根據(jù)牛頓第三定律，可知太陽吸引行星的同時(shí)，行星也吸引太陽，由此可得行星對太陽的引力F′應(yīng)該與太陽質(zhì)量M成________，與行星和太陽間距離的________成反比．(2)太陽與行星間的引力綜上可以得到太陽與行星間的引力表達(dá)式F＝__________.式中G是比例系數(shù)，與________、________都沒有關(guān)系，引力方向沿著二者的連線．正比

平方

太陽

行星

解析：F′和F大小相等、方向相反，是作用力和反作用力，太陽對行星的引力是行星繞太陽做圓周運(yùn)動的向心力，選項(xiàng)B、D正確．答案：BD【題后總結(jié)】太陽與行星間的引力是作用力和反作用力，行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，太陽對行星的引力充當(dāng)向心力．兩顆行星都繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，它們的質(zhì)量之比m1∶m2＝p，軌道半徑之比r1∶r2＝q，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比T1∶T2＝_______，它們受到太陽的引力之比F1∶F2＝______．一、兩個(gè)理想化模型1．勻速圓周運(yùn)動模型：由于太陽系中行星繞太陽做橢圓運(yùn)動的軌跡的兩個(gè)焦點(diǎn)靠得很近，行星的運(yùn)動軌跡非常接近圓，所以將行星的運(yùn)動看成勻速圓周運(yùn)動．2．質(zhì)點(diǎn)模型：由于天體間的距離很遠(yuǎn)，研究天體間的引力時(shí)將天