《太陽與行星間的引力》 全市一等獎 教學課件

問題．行星繞太陽運動的軌道是怎樣的?由開普勒第一定律可知：行星繞太陽運動軌道是橢圓.

簡化模型

行星軌道半長軸a(106km)軌道半短軸b(106km)水星57.956.7金星108.2108.1地球149.6149.5火星227.9226.9木星778.3777.4土星1427.01424.8天王星2882.32879.1海王星4523.94523.8問題2．若要解決橢圓軌道的運動，根據(jù)現(xiàn)在的知識水平，可作如何簡化?八大行星軌道數(shù)據(jù)表建立模型太陽行星r太陽行星a

簡化

太陽對行星的引力提供向心力，那么這個力的大小跟哪些因素有關(guān)？F若已知某行星做勻速圓周運動的軌道半徑為r，線速度為v，質(zhì)量為m。

問題1：行星做勻速圓周運動需要的向心力的表達式是怎樣的？問題探究：演繹與推理問題2：天文觀測難以直接得到行星運動的線速度v，但可得到行星的公轉(zhuǎn)周期T，線速度v與公轉(zhuǎn)周期T的關(guān)系是怎樣的？寫出用公轉(zhuǎn)周期T表示的向心力的表達式。

消去v演繹與推理問題3：不同行星的公轉(zhuǎn)周期是不同的，引力跟太陽與行星間的距離關(guān)系的表達式中不應出現(xiàn)周期T，如何消去周期T?開普勒第三定律：

消去T演繹與推理消去v消去T關(guān)系式中m是受力天體還是施力天體的質(zhì)量？演繹與推理探究1:太陽對行星的引力FF行星太陽F′既然太陽對行星有引力，那么行星對太陽有無引力？它有怎樣的定量關(guān)系？結(jié)論一：太陽對行星的引力跟行星的質(zhì)量成正比，與行星、太陽之間的距離的二次方成反比.演繹與推理探究2:行星對太陽的引力F′類比法結(jié)論二：行星對太陽的引力跟太陽的質(zhì)量成正比，與行星、太陽之間的距離的二次方成反比.演繹與推理探究3:太陽與行星間的引力FF和F′是一對作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太陽質(zhì)量M、行星質(zhì)量m有什么關(guān)系？G為比例系數(shù)，與太陽、行星無關(guān)。

方向：沿著太陽與行星間的連線

。結(jié)論三:太陽與行星間引力的大小與太陽的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者距離的二次方成反比得出結(jié)論例題1、兩顆行星都繞太陽做勻速圓周運動，它們的質(zhì)量之比m1：m2=p，軌道半徑之比r1：r2=q，求它們受到太陽的引力之比F1：F2式中G為比例系數(shù)，M為太陽質(zhì)量。解：根據(jù)行星與太陽間的引力表達式：則兩行星受到的引力分別為

今天我們學到了什么?古人觀點牛頓思考理論演算總結(jié)規(guī)律建模理想化類比1.關(guān)于行星對太陽的引力的說法中正確的是（）

A.行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力

B.行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無關(guān)

C.太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力

D.行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比，與行星距太陽的距離成反比A

2、行星之所以繞太陽運動，是因為()A、行星運動時的慣性作用B、太陽是宇宙的控制中心，所以星體都繞太陽旋轉(zhuǎn)C、太陽對行星有約束運動的引力作用D、行星對太陽有排斥力作用，所以不會落向太陽C

3、太陽對行星的引力與行星對太陽的引力大小相等，其依據(jù)是()A、牛頓第一定律B、牛頓第二定律C、牛頓第三定律D、開普勒第三定律C

4．如果認為行星圍繞太陽做勻速圓周運動，那么下列說法中正確的是()A．行星受到太陽的引力，引力提供行星做圓周運動的向心力

B．行星受到太陽的引力，行星運動不需要向心力

C．行星同時受到太陽的引力和向心力

D．