高中新課標人教版物理必修二第六章萬有引力與航天第二節(jié)太陽與行星間的引力.ppt

目前已知太陽系中有8顆大行星 如下圖所示 它們通常被分為兩組 內(nèi)層行星 水星 金星 地球 火星 和外層行星 木星 土星 天王星 海王星 內(nèi)層行星體積較小 主要由巖石和鐵組成 外層行星體積要大得多 主要由氫 氦 冰物質(zhì)組成 哥白尼說 太陽坐在它的皇位上 管理著圍繞著它的一切星球 那么是什么原因使行星繞太陽運動呢 伽利略 開普勒以及法國數(shù)學家笛卡爾都提出過自己的解釋 然而 只有牛頓才給出了正確的解釋 1 根據(jù)開普勒行星運動定律的近似處理方法知 行星以太陽為圓心做 運動 太陽對行星的 力提供向心力 2 由勻速圓周運動公式F v 結(jié)合開普勒第三定律公式 可得F 由該公式可知 太陽對行星的引力與 成正比 與 成反比 即 3 太陽與行星間的引力的大小與 成正比 與 成反比 即 寫成等式為 其中G是比例系數(shù) 與太陽 行星都 關(guān)系 將行星繞太陽做橢圓運動簡化為勻速圓周運動 則行星做圓周運動的向心力由太陽對行星的引力來充當 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 使行星沿圓軌道運動 需要一個指向圓心的力 這個力就是太陽對行星的吸引力B 行星運動的半徑越大 其做圓周運動的運動周期越大C 行星運動的軌道是一個橢圓D 任何兩個物體之間都存在太陽和行星之間存在的這種類型的引力 答案 AD解析 牛頓認為任何方式變速度都需要力 這種力存在于任何兩物體之間 行星沿圓或橢圓運動 需要指向圓心或橢圓焦點的力 這個力是太陽對它的引力 點評 應(yīng)對哥白尼 開普勒 第谷 牛頓等科學家對物理學的貢獻加以理解 式中G是比例系數(shù) 與太陽 行星都沒有關(guān)系 2 太陽與行星間的引力的方向沿著二者的連線 太陽對地球有相當大的引力 地球?qū)μ栆灿幸ψ饔?為什么它們不靠在一起 其原因是 A 太陽對地球的引力與地球?qū)μ柕囊?這兩個力大小相等 方向相反 互相平衡B 太陽對地球的引力還不夠大C 不僅太陽對地球有引力作用 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 太陽對地球引力不斷改變地球的運動方向 使得地球繞太陽運行 答案 D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物體上 不能相互抵消 受力情況決定運動情況 太陽對地球的引力提供向心力 不斷改變地球的運動方向 故正確答案為D 點評 本題考查了學生對圓周運動的向心力 天體間的引力公式的理解 解題時注意 由于速度變化而需要的力和由于質(zhì)量存在而產(chǎn)生的引力是不同的 以下說法正確的是 A 物體的重力不是地球?qū)ξ矬w的引力引起的B 人造地球衛(wèi)星離地球越遠 受到地球的引力越大C 人造地球衛(wèi)星繞地球運動的向心力由地球?qū)λ囊μ峁〥 宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到引力的作用答案 C 點評 本題主要考查萬有引力定律的推導過程中用到的公式 理解各公式的適用條件 明確各量的含義 根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律分析 答案 AB 改編題 如圖所示 為我國宇航員翟志剛 漂浮 在地球外層空間的照片 根據(jù)照片展現(xiàn)的情景提出兩個與物理知識有關(guān)的問題 所提的問題可以涉及力學 電磁學 熱學 光學 原子物理學等各個部分 只需提出問題 不必作出回答和解釋 例 這名 漂浮 在空中的宇航員相對地球是運動還是靜止的 1 2 解析 只要屬于照片情景有關(guān)的物理問題均可得分 例如宇航員是否受地球引力作用 此宇航員受力是否平衡 宇航員背后的天空為什么是黑暗的等等 若解答不以問題的形式出現(xiàn) 不屬于物理問題或與照片無關(guān) 均不得分 點評 此題形式新穎 前所未有 要緊扣題目要求 從照片的情景中聯(lián)系物理知識提出問題 考查學生應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力 解決問題首先是能發(fā)現(xiàn)問題 如果要驗證太陽與行星之間引力的規(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)星運動的哪些數(shù)據(jù) 觀測前你對這些數(shù)據(jù)的規(guī)律