太阳与行星间的引力课件-高一下学期物理人教版必修2

制作者：河南驻马店高级中学李阳学习目标：1、知道太阳与行星间存在引力作用；2、知道行星绕太阳运动的向心力是由太阳对它的引力提供；3、学习综合概括的方法。重、难点：1、太阳对行星间的引力；2、行星对太阳的引力。第六章万有引力与航天6.2太阳与行星间的引力从已知推知未知温故知新运动的描述：行星的运动参考系（）:太阳轨迹:椭圆焦点快慢:远慢近快第二定律共性中心:k由太阳决定:第一定律第三定律圆心:太阳圆v和ω相等为什么行星围绕太阳运动呢？一、问题的提出1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。2、开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。3、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质(以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。4、胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。5、牛顿：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。

二、猜想与假设科学的足迹三、简化模型行星轨道按“圆”来处理四、演绎与推理1、设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r。——1、太阳对行星的引力追寻牛顿的足迹（1）行星绕太阳做匀速圆周运动，写出行星需要的向心力的表达式？这个向心力由谁来提供？（2）行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？为何要消去

v？写出要消去v后的向心力表达式？（3）如何应用开普勒第三定律消去周期T？为何要消去周期T？（4）写出引力F与距离r的比例式，说明比例式的意义？由太阳对行星的引力来提供太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。四、演绎与推理——2、行星对太阳的引力追寻牛顿的足迹FF`行星太阳

不同行星对太阳的引力，与太阳的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比。根据牛顿第三定律，既然太阳吸引行星，行星也必然吸引太阳．就行星对太阳的引力F′来说，太阳是受力星体．因此，F′的大小应该与太阳质量M成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比，也就是四、演绎与推理——3、太阳与行星间的引力概括起来有G比例系数，与太阳、行星的质量无关则太阳与行星间的引力大小为方向：沿着太阳和行星的连线追寻牛顿的足迹太阳与行星间的引力：与太阳的质量M、行星的质量m成正比，与两者距离的二次方成反比能说这个规律现在就是万有引力定律吗？1、该结论来源于开普勒定律，只适用于行星与太阳间的力；2、牛顿一直是在已有的观测结果和理论引导下进行的观测和分析，观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立。说一说

行星绕太阳运动遵守这个规律，那么在其他地方是否适用这个规律呢？

如果要验证太阳与行星间的引力规律是否适用于行星与它的卫星，我们需要观测这些卫星运动的哪些数据？观测前你对这些数据的规律有什么假设？例1：太阳对地球有相当大的引力，地球对太阳也有引力作用，为什么它们不靠在一起？其原因是()A．太阳对地球的引力与地球对太阳的引力，这两个力大小相等、方向相反、互相平衡B．太阳对地球的引力还不够大C．不仅太阳对地球有引力作用，而且太阳系里其他星球对地球也有引力，这些力的合力为零D．太阳对地球引力不断改变地球的运动方向，使得地球绕太阳运行巩固练习解析：根据牛顿第三定律：力的作用是相互的，作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能相互抵消．受力情况决定运动情况．太阳对地球的引力提供向心力，不断改变地球的运动方向．例2：在探究太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是 ()A．使行星沿圆轨道运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的吸引力B．行星运动的半径越大，其做圆周运动的运动周期越大C．行星运动的轨道是一个椭圆D．任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力解析：牛顿认为以任何方式改变速度(包括改变速度的方向)都需要力；行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力是太阳对它的引力．这种引力存在于所有物体之间。巩固练习

1、太阳对行星的引力：太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成正比，与太阳到行星间的距离r的二次方成反比2、行星对太阳的引力：与太阳的质量M