人教版物理必修二：6.2太陽與行星間的引力ppt課件

1、-1-2.2.太陽與行星間的引力太陽與行星間的引力自主預(yù)習(xí)合作學(xué)習(xí)隨堂檢測首頁自我檢測自主閱讀一、太陽對行星的引力1.行星以太陽為圓心做勻速圓周運動。太陽對行星的引力,就等于行星做勻速圓周運動的向心力。2.假設(shè)行星的質(zhì)量為m,行星到太陽的間隔為r,行星運轉(zhuǎn)周期為T。那么行星需求的向心力的大小如何表示?3.結(jié)合開普勒第三定律 ,推導(dǎo)行星需求的向心力F與m、r有怎樣的關(guān)系?4.太陽對不同行星的引力,與行星的質(zhì)量成正比,與行星和太陽間間隔的二次方成反比。自我檢測自主閱讀二、行星對太陽的引力1.行星遭到太陽的引力與行星的質(zhì)量成正比,為什么可以說太陽遭到行星的引力與太陽的質(zhì)量成正比?答案:從太陽與行星間

2、相互作用的角度來看,兩者的位置是一樣的。也就是說既然太陽吸引行星,行星也必然吸引太陽,就行星對太陽的引力來說,太陽是受力星體,因此,行星對太陽的引力應(yīng)該與太陽的質(zhì)量成正比。2.行星對太陽的引力與太陽的質(zhì)量成正比,與行星和太陽間距的二次方成反比,即三、太陽與行星間的引力2.太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線。自我檢測自主閱讀1.正誤辨析正誤辨析(1)行星繞太陽運動的向心力來自太陽對行星的吸引力。行星繞太陽運動的向心力來自太陽對行星的吸引力。()答案答案:(2)把行星繞太陽的運動看作勻速圓周運動時把行星繞太陽的運動看作勻速圓周運動時,勻速圓周運動的規(guī)勻速圓周運動的規(guī)律同樣適用于行星運動。律同樣適

3、用于行星運動。()答案答案:(3)太陽與行星間作用力的公式太陽與行星間作用力的公式F=GMmr2也適用于行星與它的衛(wèi)也適用于行星與它的衛(wèi)星之間。星之間。()答案答案:自我檢測自主閱讀2.在推導(dǎo)太陽與行星間的引力表達式時在推導(dǎo)太陽與行星間的引力表達式時,能否需求思索太陽與行星能否需求思索太陽與行星的外形和大小的外形和大小?答案答案:不需求思索太陽與行星的外形和大小不需求思索太陽與行星的外形和大小,由于行星及太陽的大由于行星及太陽的大小與行星和太陽間的間隔相比可以忽略小與行星和太陽間的間隔相比可以忽略,所以在處置相關(guān)問題時可所以在處置相關(guān)問題時可以把行星與太陽看作質(zhì)點。以把行星與太陽看作質(zhì)點。3.

4、怎樣推出行星對太陽的引力是和太陽質(zhì)量成正比的怎樣推出行星對太陽的引力是和太陽質(zhì)量成正比的?答案答案:根據(jù)牛頓第三定律根據(jù)牛頓第三定律,既然太陽吸引行星既然太陽吸引行星,行星也必然吸引太陽。行星也必然吸引太陽。就行星對太陽的引力就行星對太陽的引力F來說來說,太陽是受力物體。因此太陽是受力物體。因此,F的大小應(yīng)該的大小應(yīng)該與太陽質(zhì)量與太陽質(zhì)量M成正比成正比,與行星和太陽間距的二次方成反比與行星和太陽間距的二次方成反比,也就是也就是知識點一知識點二問題導(dǎo)引問題導(dǎo)引行星所做的勻速圓周運動與我們平常生活中見到的勻速圓周運動行星所做的勻速圓周運動與我們平常生活中見到的勻速圓周運動能否符合同樣的動力學(xué)規(guī)律能

5、否符合同樣的動力學(xué)規(guī)律?假設(shè)是假設(shè)是,分析行星的受力情況。分析行星的受力情況。要點提示行星與平常我們見到的做勻速圓周運動的物體一樣要點提示行星與平常我們見到的做勻速圓周運動的物體一樣,符合符合同樣的動力學(xué)規(guī)律同樣的動力學(xué)規(guī)律,遵守牛頓第二定律遵守牛頓第二定律 。行星遭到太陽的。行星遭到太陽的吸引力吸引力,此力提供行星繞太陽運轉(zhuǎn)的向心力。此力提供行星繞太陽運轉(zhuǎn)的向心力。知識點一知識點二知識歸納知識歸納1.模型簡化模型簡化:(1)將行星繞太陽的橢圓運動看成勻速圓周運動將行星繞太陽的橢圓運動看成勻速圓周運動,太陽對行星的引太陽對行星的引力提供了行星做勻速圓周運動的向心力。力提供了行星做勻速圓周運動的

6、向心力。(2)將天體看成質(zhì)點將天體看成質(zhì)點,且質(zhì)量集中在球心上。如下圖。且質(zhì)量集中在球心上。如下圖。知識點一知識點二2.太陽對行星的引力推導(dǎo)太陽對行星的引力推導(dǎo):3.結(jié)論結(jié)論:太陽對不同行星的引力太陽對不同行星的引力,與行星的質(zhì)量與行星的質(zhì)量m成正比成正比,與行星與行星和太陽間間隔和太陽間間隔r的二次方成反比。的二次方成反比。知識點一知識點二典例分析典例分析【例【例1】 (多項選擇多項選擇)以下關(guān)于太陽對行星的引力的說法正確的選以下關(guān)于太陽對行星的引力的說法正確的選項是項是()A.太陽對行星的引力提供行星做勻速圓周運動的向心力太陽對行星的引力提供行星做勻速圓周運動的向心力B.太陽對行星引力的大

7、小與太陽的質(zhì)量成正比太陽對行星引力的大小與太陽的質(zhì)量成正比,與行星和太陽間的與行星和太陽間的間隔的二次方成反比間隔的二次方成反比C.太陽對行星的引力是由實驗得出的太陽對行星的引力是由實驗得出的D.太陽對行星的引力規(guī)律是由開普勒行星運動規(guī)律和行星繞太陽太陽對行星的引力規(guī)律是由開普勒行星運動規(guī)律和行星繞太陽做勻速圓周運動的規(guī)律推導(dǎo)出來的做勻速圓周運動的規(guī)律推導(dǎo)出來的知識點一知識點二解析:太陽對行星的引力提供行星做勻速圓周運動的向心力,其大小是牛頓結(jié)合開普勒行星運動定律和圓周運動規(guī)律推導(dǎo)出來的,它不是實驗得出的,但可以經(jīng)過天文觀測來檢驗其正確性,應(yīng)選項A、D正確,C錯誤。太陽對行星的引力大小與行星的

8、質(zhì)量成正比,與行星和太陽間間隔的二次方成反比,應(yīng)選項B錯誤。答案:AD規(guī)律方法 正確認識太陽與行星間的引力(1)太陽與行星間的引力大小與三個要素有關(guān):太陽質(zhì)量、行星質(zhì)量、太陽與行星間的間隔。太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線方向。(2)太陽與行星間的引力是相互的,遵守牛頓第三定律。知識點一知識點二變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1在探求太陽對行星的引力規(guī)律的過程中在探求太陽對行星的引力規(guī)律的過程中,我們根據(jù)以我們根據(jù)以下三個公式下三個公式 我們所根我們所根據(jù)的上述三個公式中無法在實驗室中驗證的規(guī)律是據(jù)的上述三個公式中無法在實驗室中驗證的規(guī)律是()A.僅僅B.僅僅C.僅僅D.答案答案:C知識點一知識點二問題導(dǎo)

9、引問題導(dǎo)引知太陽對行星的引力與行星的質(zhì)量成正比知太陽對行星的引力與行星的質(zhì)量成正比,與行星和太陽間距的二與行星和太陽間距的二次方成反比次方成反比,試分析推導(dǎo)太陽與行星間引力的表達式。試分析推導(dǎo)太陽與行星間引力的表達式。知識點一知識點二知識歸納知識歸納1.行星對太陽的引力行星對太陽的引力2.太陽與行星的引力太陽與行星的引力知識點一知識點二典例分析典例分析【例【例2】 地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的n倍倍,一飛行器處在地球與月球一飛行器處在地球與月球之間之間,當它遭到地球和月球的引力的合力為零時當它遭到地球和月球的引力的合力為零時,該飛行器距地心該飛行器距地心的間隔與距月心的間隔之比

10、為。的間隔與距月心的間隔之比為。 知識點一知識點二規(guī)律方法規(guī)律方法 物體與天體之間存在相互吸引力物體與天體之間存在相互吸引力,其大小可由其大小可由求出求出,其中其中M、m分別為天體的質(zhì)量和物體的質(zhì)量分別為天體的質(zhì)量和物體的質(zhì)量,r為兩者之間為兩者之間的間隔。公式中的間隔。公式中G未知未知,但可由比值關(guān)系確定引力間的大小關(guān)系。但可由比值關(guān)系確定引力間的大小關(guān)系。知識點一知識點二變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2知太陽的質(zhì)量為知太陽的質(zhì)量為M,地球的質(zhì)量為地球的質(zhì)量為m1,月球的質(zhì)量為月球的質(zhì)量為m2,當發(fā)生日全食時當發(fā)生日全食時,太陽、月球、地球幾乎在同不斷線上太陽、月球、地球幾乎在同不斷線上,且月球且月球位于

11、太陽與地球中間位于太陽與地球中間,如下圖。設(shè)月球到太陽的間隔為如下圖。設(shè)月球到太陽的間隔為a,地球到月地球到月球的間隔為球的間隔為b,那么太陽對地球的引力那么太陽對地球的引力F1和對月球的引力和對月球的引力F2的大小的大小之比為多少之比為多少?知識點一知識點二123123解析:開普勒的三大定律是經(jīng)過對行星運動的察看而總結(jié)歸納出來的規(guī)律,每一條都是閱歷定律,故開普勒的三大定律都是在實驗室無法驗證的規(guī)律。太陽對行星的引力與行星對太陽的引力相等,故C、D錯誤。答案:AB1232.(多項選擇多項選擇)根據(jù)開普勒關(guān)于行星運動的規(guī)律和圓周運動的知識根據(jù)開普勒關(guān)于行星運動的規(guī)律和圓周運動的知識:太陽對行星的引力太陽對行星的引力 ,其中其中M、m、r分別為太陽、行星質(zhì)量和太陽與行星間的間隔分別為太陽、行星質(zhì)量和太陽與行星間的間隔,以下說法正確的以下說法正確的選項是選項是()B.F和和F大小相等大小相等,是作用力與反作用力是作用力與反作用力C.F和和F大小相等大小相等,是同一個力是同一個力D.太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運動的向心力太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運動的向心力解析解析:F和和F大小相等、方向相反大小相等、方向相反,是作用力和反作用力是作用力和反作用力,太陽對