高二物理太陽與行星間的引力

1、6.2太陽與行星間的引力濟源四中 物理組教學目標 知識與技能理解太陽與行星間存在引力根據(jù)開普勒定律和牛頓第三定律推導出太陽與行星之間的引力表達式過程與方法通過推導太陽與行星間的引力公式，體會邏輯推理在物理學中的重要性。情感態(tài)度與價值觀感受太陽與行星間的引力關系，從而體會大自然的奧秘教學重點 根據(jù)開普勒定律和牛頓第三定律推導出太陽與行星之間的引力表達式教學難點 根據(jù)開普勒定律和牛頓第三定律推導出太陽與行星之間的引力表達式開普勒第一定律:所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上 開普勒第二定律：對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積開普勒第三定律：所有行星

2、的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的平方的比值都相等 復習開普勒行星運動定律k值與中心天體有關，而與環(huán)繞天體無關 什么力來維持行星繞太陽的運動呢？科學的足跡1.古代人們認為天體做圓周運動的動力學原因是什么？2.伽利略認為的原因是什么？3.開普勒認為的原因是什么？4.笛卡爾的觀點又是什么？5.牛頓時代的人又持什么觀點？天體做的是完美而又神圣的圓周運動，無需什么動因一切物體都有合并的趨勢，正是這種趨勢導致了天體做圓周運動行星繞太陽運動，一定是受到了來自太陽的類似于磁力的作用在行星的周圍存在一種旋轉的物質（以太）作用在行星上胡克、哈雷等人認為：行星受到了太陽對它的引力作用，并且他們在圓形軌道的前提

3、下證明，這個引力的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。牛頓認為：以任何方式改變速度(包括改變速度的方向)都需要力，并利用他的運動定律把行星的向心加速度與太陽對它的引力聯(lián)系起來。一、太陽對行星的引力1、設行星的質量為m，速度為v，行星到太陽的距離為r，則行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力由太陽對行星的引力來提供追尋牛頓的足跡2、天文觀測難以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公轉周期T代入追尋牛頓的足跡有3、根據(jù)開普勒第三定律即所以代入得追尋牛頓的足跡4、太陽對行星的引力 即追尋牛頓的足跡 太陽對不同行星的引力，與行星的質量成正比，與行星和太陽間的距離的二次方成

4、反比。二、行星對太陽的引力 根據(jù)牛頓第三定律，行星對太陽引力F應滿足追尋牛頓的足跡2,rMFFF行星太陽三、太陽與行星間的引力概括起來有G比例系數(shù)，與太陽、行星的質量無關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A、物體的平拋運動是根據(jù)物體所受的力去探究物體的運動情況。例題：下列說法正確的是（ ）B、物體的平拋運動是根據(jù)物體的運動情況去探究物體所受的力。C、行星繞太陽的運動是根據(jù)行星的運動去探究它的受力情況D、行星繞太陽的運動是根據(jù)行星的受力情況去探究它的運動情況AC人造地球衛(wèi)星繞地球運動也可以近似看成勻速圓周運動，它需要的向心力是誰提供的，這個力與哪些因素有關？ 想一

5、想：答案：地球對衛(wèi)星的引力。與兩者的質量和距離有關。小 結 1、太陽對行星的引力：太陽對不同行星的引力，與行星的質量m成正比，與太陽到行星間的距離r的二次方成反比2、行星對太陽的引力：與太陽的質量M成正比，與行星到太陽的距離r的二次方成反比3、太陽與行星間的引力：與太陽的質量M、行星的質量m成正比，與兩者距離的二次方成反比（1） G是比例系數(shù)，與行星、太陽均無關（2）引力的方向沿太陽和行星的連線2,rMF課堂小結1. 我們把行星繞太陽的橢圓運動簡化為勻速圓周運動；2. 我們一致認為行星繞太陽做勻速圓周運動需要向心力，這個向心力是由太陽對行星的引力提供的；3. 我們預期太陽對行星的引力與太陽到行

6、星的距離有關，希望通過行星繞太陽做勻速圓周運動需要的向心力求出這個引力，通過兩次數(shù)學代換得到了太陽對行星的引力與太陽到行星的距離和行星的質量相關的數(shù)學表達式；4. 通過類比得到了行星對太陽的引力與太陽到行星的距離和太陽的質量相關的數(shù)學表達式；5. 綜合概括得到了太陽與行星間引力的數(shù)學表達式。 行星繞太陽運動遵守這個規(guī)律，那么在其他地方是否適用這個規(guī)律呢？再見sunbet sunbet官方網(wǎng) sunb33 sunb33 sunbet sunbet官方網(wǎng) jor159fhl 三分之一，而且還有繼續(xù)變大的趨勢，我呆呆地問：“這么大的動靜，周圍的村民不會發(fā)現(xiàn)嗎”山神眉頭緊鎖轉過頭非常嚴肅的對我說：“到

7、現(xiàn)在，你還認為這里生活的村民是人嗎？”我背后一陣發(fā)涼，山神繼續(xù)說道：“你好好想，你母親為什么會有這樣一棟房子而你以前卻從來不知道，好有你在路上發(fā)生的事情，為什么遇到那么奇怪的生物司機卻昏迷了，只有你能看到，而且這里是無人區(qū)，終年沒有一個人進入”。山神說完頓了頓，看著我接下去的反應，此時我只覺得天旋地轉，一股無力感席卷了全身，我心想，天啊，你是準備要搞死我嗎，我腦袋依然一片空白，山神就這樣一直看著我，我終于逼迫自己冷靜下來。我問：“你的意思是，有人想讓我來，所以這是他們故意設的局，這么做對他們有什么好處，而且我覺得我又蠢又笨，我很普通的”。山神說：“他們究竟什么目的我不知道，他們找到你，或許是因

8、為一個人?！蔽艺f：“誰”。山神說：“那幅油畫里的人?！蔽以铰犜胶?，心說你不是存心耍我吧。我說：“那你的目的是什么，你為什么會找到我，還有你為什么告訴我這一切”。山神說：“我也是因為那個畫中的少年，我說過，我和他是朋友，他三十年前消失了，而他們卻找到了你，讓你在那棟房子里，所以我打算跟著你看看他們準備干什么，然后找到他，問他在他身上究竟發(fā)生了什么事情，為什么會突然消失。”講到這里，原來從一開始我可能就中招了，也就是說我母親死后，那個律師，司機，包括這里的村民都是為了引我入局嗎，我出奇地冷靜問：“那你究竟是誰”。山神尷尬地撓撓頭說：“我是山神啊?！蔽覍W過一點心理學，我可以肯定這貨一定在說謊。我看著他的眼睛說：“這位同志，你不說實話，我們沒法合作啊，你也別以為我不像你們有法力就什么也做不了，搞破壞我還是很在行的。”其實我就是在詐他，其實我或許真的什么都做不了，只是到了這個份上，也只能用這個法子了。山神說：“我是這里的盤瓠”我心想盤瓠是古代中國南方民族中的神犬，傳說為瑤族、畬族的祖先。尊稱為盤王。傳說中的盤瓠形似鳳凰，取名麟狗，號稱盤瓠，身紋錦繡，頭有二十四斑黃點。傳說在上古時代，高辛皇后耳痛三年，后從耳中取出一條金龍，華光顯現(xiàn)，遍體斑紋，后被高辛皇帝重用。我說：“你不會是在蒙我呢吧，盤瓠怎么長你這樣”他見我一臉不相信也沒有生氣而是緊張的往四周看去