【公开课】万有引力定律高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

6-2太阳与行星间的引力第二节

万有引力定律2023/9/13开普勒行星运动定律开普勒第一定律——轨道定律所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒第二定律——对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第三定律——周期定律所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.太阳b行星ak值只与太阳有关，与行星无关

知识回顾面积定律太阳行星a简化太阳行星r

模型的简化问题一:

行星的圆周运动是什么力维持的？这个力的大小和方向有什么特点?圆周运动的研究思路向心力向心加速度圆周运动基本物理量任务一：探究行星与太阳间的引力方向F太阳行星问题二:引力的大小

太阳对行星的引力与什么因素有关呢？你觉得有什么样可能的关系？写一下你认为的引力表达式？距离、行星的质量、太阳的质量、行星运动的速度、周期、角速度等

模型：设行星的质量为m，太阳的质量为Ｍ，行星的速度为v,行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为Ｆ由太阳对行星的引力来提供．F太阳行星当时，行星三大定律已经有了，能否让表达式体现出行星运动的规律？

讨论：

太阳对行星的引力与太阳的质量有关系吗？Ｆ与Ｆ＇为作用力和反作用力，由牛顿第三定律得，同种性质的力就遵循相同的规律．F太阳F′行星K与中心天体质量有关。猜想一下行星对太阳的引力表达式？F太阳F′行星

两个引力的表达式会不一样吗？怎么统一？任务二：探究引力的统一性同是被地球吸引，为什么月球在天上不掉下来，而苹果掉下来？它们的力是否为同一种性质的力？探究：如果要证明是同一种力，要证明什么？有什么思路？当时已知：任务四：万有引力常量G的测定及其意义问1：简述卡文迪许实验的原理及采用的方法？问2：了解中国团队的贡献。问3：引力常量G的重大意义。伽利略行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比。行星的运动是太阳吸引的缘故，并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。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。开普勒笛卡尔胡克一切物体都有合并的趋势。

科学的足迹使行星绕太阳运动的力是太阳对行星的引力哈雷……行星绕太阳做椭圆运动行星绕太阳做匀速圆周运动简化

受力分析F太阳F′行星

类比消去v消去T太阳与行星间的引力公式推导过程

课堂小结

推论行星绕太阳做椭圆运动简化

受力分析F太阳F′行星

牛三类比消去v消去T太阳与行星间的引力公式推导过程科学探究过程问题的提出假设与猜想简化模型演绎与推理得出结论实验检验

课堂小结1．关于太阳对行星的引力，下面说法中正确的是（）

A．太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力

B．太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比

C．太阳对行星的引力是由实验得出的

D．太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的AD

课堂练习2．行星绕太阳运动的实际轨道为椭圆,如图所示.那么,行星在近日点所受太阳的引力与它在远日点所受太阳的引力相比（）

A．在近日点所受太阳的引力较大

B．在近日点所受太阳的引力小

C．两者大小相等

D．无法比较行星在近日点与远日点所受太阳引力的大小A

课堂练习太阳行星A远日点近日点问题:当行星运动到A点时所受引力的方向如何?O3．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳引力的作用，那么这两个行星的向心加速度之比为（）

A.1

B.

C.

D.D

课堂练习3．两颗行星质量之比m1∶m2=1∶2,轨道半径之比R1∶R2=3∶1，下列有关数据之比正确的是()A.周期之比T1∶T2=3∶1B.线速度之比v1∶v2=3∶1C.向心力之比F1∶F2=1∶9D.向心加速度之比a1∶a2