太陽與行星間的引力課件-高一下學(xué)期物理人教版必修2

制作者：河南駐馬店高級(jí)中學(xué)李陽學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道太陽與行星間存在引力作用；2、知道行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心力是由太陽對(duì)它的引力提供；3、學(xué)習(xí)綜合概括的方法。重、難點(diǎn)：1、太陽對(duì)行星間的引力；2、行星對(duì)太陽的引力。第六章萬有引力與航天6.2太陽與行星間的引力從已知推知未知溫故知新運(yùn)動(dòng)的描述：行星的運(yùn)動(dòng)參考系（）:太陽軌跡:橢圓焦點(diǎn)快慢:遠(yuǎn)慢近快第二定律共性中心:k由太陽決定:第一定律第三定律圓心:太陽圓v和ω相等為什么行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)呢？一、問題的提出1、伽利略：一切物體都有合并的趨勢，這種趨勢導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)。2、開普勒：受到了來自太陽的類似與磁力的作用。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，使得行星繞太陽運(yùn)動(dòng)。4、胡克、哈雷等:受到了太陽對(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有引力定律。

二、猜想與假設(shè)科學(xué)的足跡三、簡化模型行星軌道按“圓”來處理四、演繹與推理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?！?、太陽對(duì)行星的引力追尋牛頓的足跡（1）行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，寫出行星需要的向心力的表達(dá)式？這個(gè)向心力由誰來提供？（2）行星運(yùn)動(dòng)的線速度v與周期T的關(guān)系式如何？為何要消去

v？寫出要消去v后的向心力表達(dá)式？（3）如何應(yīng)用開普勒第三定律消去周期T？為何要消去周期T？（4）寫出引力F與距離r的比例式，說明比例式的意義？由太陽對(duì)行星的引力來提供太陽對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。四、演繹與推理——2、行星對(duì)太陽的引力追尋牛頓的足跡FF`行星太陽

不同行星對(duì)太陽的引力，與太陽的質(zhì)量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成反比。根據(jù)牛頓第三定律，既然太陽吸引行星，行星也必然吸引太陽．就行星對(duì)太陽的引力F′來說，太陽是受力星體．因此，F(xiàn)′的大小應(yīng)該與太陽質(zhì)量M成正比，與行星、太陽距離的二次方成反比，也就是四、演繹與推理——3、太陽與行星間的引力概括起來有G比例系數(shù)，與太陽、行星的質(zhì)量無關(guān)則太陽與行星間的引力大小為方向：沿著太陽和行星的連線追尋牛頓的足跡太陽與行星間的引力：與太陽的質(zhì)量M、行星的質(zhì)量m成正比，與兩者距離的二次方成反比能說這個(gè)規(guī)律現(xiàn)在就是萬有引力定律嗎？1、該結(jié)論來源于開普勒定律，只適用于行星與太陽間的力；2、牛頓一直是在已有的觀測結(jié)果和理論引導(dǎo)下進(jìn)行的觀測和分析，觀測結(jié)果僅對(duì)“行星繞太陽運(yùn)動(dòng)”成立。說一說

行星繞太陽運(yùn)動(dòng)遵守這個(gè)規(guī)律，那么在其他地方是否適用這個(gè)規(guī)律呢？

如果要驗(yàn)證太陽與行星間的引力規(guī)律是否適用于行星與它的衛(wèi)星，我們需要觀測這些衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的哪些數(shù)據(jù)？觀測前你對(duì)這些數(shù)據(jù)的規(guī)律有什么假設(shè)？例1：太陽對(duì)地球有相當(dāng)大的引力，地球?qū)μ栆灿幸ψ饔?，為什么它們不靠在一起？其原因?)A．太陽對(duì)地球的引力與地球?qū)μ柕囊?，這兩個(gè)力大小相等、方向相反、互相平衡B．太陽對(duì)地球的引力還不夠大C．不僅太陽對(duì)地球有引力作用，而且太陽系里其他星球?qū)Φ厍蛞灿幸?，這些力的合力為零D．太陽對(duì)地球引力不斷改變地球的運(yùn)動(dòng)方向，使得地球繞太陽運(yùn)行鞏固練習(xí)解析：根據(jù)牛頓第三定律：力的作用是相互的，作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上，不能相互抵消．受力情況決定運(yùn)動(dòng)情況．太陽對(duì)地球的引力提供向心力，不斷改變地球的運(yùn)動(dòng)方向．例2：在探究太陽與行星間的引力的思考中，屬于牛頓的猜想的是 ()A．使行星沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，需要一個(gè)指向圓心的力，這個(gè)力就是太陽對(duì)行星的吸引力B．行星運(yùn)動(dòng)的半徑越大，其做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)周期越大C．行星運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓D．任何兩個(gè)物體之間都存在太陽和行星之間存在的這種類型的引力解析：牛頓認(rèn)為以任何方式改變速度(包括改變速度的方向)都需要力；行星沿圓或橢圓運(yùn)動(dòng)，需要指向圓心或橢圓焦點(diǎn)的力，這個(gè)力是太陽對(duì)它的引力．這種引力存在于所有物體之間。鞏固練習(xí)

1、太陽對(duì)行星的引力：太陽對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量m成正比，與太陽到行星間的距離r的二次方成反比2、行星對(duì)太陽的引力：與太陽的質(zhì)量M