太阳对行星间的引力--导学案

绛县中学2018学案高一物理必修二编号：x-011第1页共3页太阳对行星间的引力导学案主备：刘国强研备：高一物理组：赵钧、王军民、尉飞、张红、刘国强【学习目标】1、能说出行星做圆周运动的原因。2、能说出太阳对行星的引力与哪些因素有关。3、学会推导太阳对行星间的引力公式。【学习重点】推导太阳对行星间的引力公式2rMmGF。【学习难点】引力常量G的含义【学法指导】结合力与运动的关系对太阳对行星间的引力公式进行推导。第一部分：课前热身1、太阳对行星的引力（1）行星绕太阳的运动简化为做运动。（2）行星绕太阳运动运行需要，太阳对行星的充当向心力，则2224TmrrmvF，由开普勒第三定律，代入得F，即F。（3）太阳对不同行星的引力，与行星的成正比，与行星和太阳间成反比。2、行星对太阳的引力在太阳对行星的引力中，行星是，其引力与行星质量成正比，由牛顿第三定律可知行星对太阳也必然有吸引力F。太阳是，则有F。3、太阳与行星间的引力大小太阳对行星的引力与行星质量成正比，而行星对太阳的引力与太阳质量成正比，二力大小又相等，可推出：太阳和行星间的引力与、成正比，与成反比，写成等式：2rMmGF（G是常数）第二部分：问题探究聚焦目标一：行星做圆周运动的原因绛县中学2018学案高一物理必修二编号：x-011第2页共3页行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做匀速圆周运动？猜想使行星绕太阳运动的力是谁提供的？对于行星的运动来说，这个力起到什么作用呢？（说出自己的观点即可）聚焦目标二:太阳对行星的引力与哪些因素有关猜想一下太阳对行星间的引力与什么因素有关?聚焦目标三:太阳对行星间的引力公式的推导问题一：设行星的质量为m，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，写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。问题二：行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T，写出用T表示向心力的表达式。问题三：如何应用开普勒第三定律消去周期T？写出消去周期T后向心力的表达式。（引导：这是行星需要的向心力，我们要求的是太阳对行星的引力，这两个力有关系吗？）问题四：写出太阳对行星的引力F与距离r的比例式，说明比例式的意义。结论：太阳对不同行星的引力，与行星的成正比，与行星和太阳间成反比。第三部分：日日清1、行星之所以绕太阳运动，是因为()行星运动时的惯性作用太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋转C、太阳对行星有约束运动的引力作用D、行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳2、下面关于太阳对行星的引力说法中的正确的是()绛县中学2018学案高一物理必修二编号：x-011第3页共3页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、太阳对行星的引力规律是由实验得出的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3、关于太阳与行星间引力2rMmGF的下列说法中正确的是()A、公式中的G是比例系数，是人为规定的B、这一规律可适用于任何两物体间的引力C、太阳与行星的引力是一对平衡力D、检验这一规律是否适用于其它天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性4．两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.1B.m2r1:m1r2C.m1r2:m2r1Dr22:r125.两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，它们的质量之比m1:m2=p，轨道半径之比r1:r2=q。则它们的公转周期之比T1:T2=。它们受到太阳引力F1:F2=。第四部分：归纳总结请你根据自己对本部分内容的学习和体会，通过“知识结构图”“思维导图”“表格”等方式，将学习成果及时记录下来。