高中物理 第6章 萬有引力與航天 第2節(jié) 太陽與行星間的引力課件 新人教版必修2

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1、第第2節(jié)太陽與行星間的引力節(jié)太陽與行星間的引力學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心提煉核心提煉1.知道太陽與行星間存在引力。知道太陽與行星間存在引力。2種方法種方法建立物理模建立物理模型法、邏輯型法、邏輯推理法推理法2.能利用開普勒定律和牛頓第三定律推能利用開普勒定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽與行星之間的引力表達(dá)式。導(dǎo)出太陽與行星之間的引力表達(dá)式。3.通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，通過推導(dǎo)太陽與行星間的引力公式，體會(huì)邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。體會(huì)邏輯推理在物理學(xué)中的重要性。閱讀教材第閱讀教材第3638頁頁“太陽與行星間的引力太陽與行星間的引力”部分部分，了解太了解太陽與行星間引力的特點(diǎn)。陽與行星間引力的特點(diǎn)

2、。2.行星對(duì)太陽的引力：太陽與行星的地位相同，因此行星對(duì)太行星對(duì)太陽的引力：太陽與行星的地位相同，因此行星對(duì)太陽的引力和太陽對(duì)行星的引力規(guī)律相同，即陽的引力和太陽對(duì)行星的引力規(guī)律相同，即F 。正比正比反比反比思考判斷思考判斷1.太陽系中各行星原來就繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)。太陽系中各行星原來就繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)。( )2. .行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的原因是它們受到太陽的引力。行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的原因是它們受到太陽的引力。( )3. .太陽對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比太陽對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與它們之間的，與它們之間的距離成反比。距離成反比。( )4. .太陽對(duì)行星的引力比行星對(duì)太陽的引力大。太陽

3、對(duì)行星的引力比行星對(duì)太陽的引力大。( )5. .太陽與行星間的引力公式太陽與行星間的引力公式FG 也適用于地球與衛(wèi)星間也適用于地球與衛(wèi)星間的引力計(jì)算。的引力計(jì)算。( ) 要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納太陽與行星間的引力的理解太陽與行星間的引力的理解1.兩個(gè)理想化模型兩個(gè)理想化模型(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型：由于太陽系中行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型：由于太陽系中行星繞太陽做橢圓運(yùn)動(dòng)的軌跡的兩個(gè)焦點(diǎn)靠得很近，行星的運(yùn)動(dòng)軌跡非橢圓運(yùn)動(dòng)的軌跡的兩個(gè)焦點(diǎn)靠得很近，行星的運(yùn)動(dòng)軌跡非常接近圓，所以將行星的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。常接近圓，所以將行星的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)質(zhì)點(diǎn)模型：由于天體間的距離很遠(yuǎn)，研究天體間質(zhì)點(diǎn)模型

4、：由于天體間的距離很遠(yuǎn)，研究天體間的引力時(shí)將天體看成質(zhì)點(diǎn)，即天體的質(zhì)量集中在球心上。的引力時(shí)將天體看成質(zhì)點(diǎn)，即天體的質(zhì)量集中在球心上。2.推導(dǎo)過程推導(dǎo)過程(1)太陽對(duì)行星的引力太陽對(duì)行星的引力(2)太陽與行星間的引力太陽與行星間的引力3.太陽與行星間的引力的特點(diǎn)：太陽與行星間引力的大小，太陽與行星間的引力的特點(diǎn)：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。太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線方向。成反比。太陽與行星間引力的方向沿著二者的連線方向。4.公式公式FG 的適用范圍的適用范圍：在已有的觀測結(jié)果：在已

5、有的觀測結(jié)果(開普勒行開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律星運(yùn)動(dòng)定律)和理論引導(dǎo)和理論引導(dǎo)(牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律)下進(jìn)行推測和分析，下進(jìn)行推測和分析，所得出的結(jié)論不但適用于行星與太陽之間的作用力，而且所得出的結(jié)論不但適用于行星與太陽之間的作用力，而且對(duì)其他天體之間的作用力也適用。對(duì)其他天體之間的作用力也適用。精典示例精典示例解析解析F和和F大小相等、方向相反大小相等、方向相反，是作用力和反作用力是作用力和反作用力，太太陽對(duì)行星的引力是行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力陽對(duì)行星的引力是行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故正確答故正確答案為案為B、D。答案答案BD針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練 (多選多選)下列敘述正確的是下列敘述正確

6、的是()答案答案 AB1.(太陽與行星間的引力的理解太陽與行星間的引力的理解)(2017上饒高一檢測上饒高一檢測)關(guān)于行關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)及太陽與行星間的引力，下列說法正確的是星的運(yùn)動(dòng)及太陽與行星間的引力，下列說法正確的是()A.所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓B.所有行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期都相同所有行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期都相同C.太陽對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽的引力太陽對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽的引力D.行星與太陽間引力的方向沿著二者的連線行星與太陽間引力的方向沿著二者的連線答案答案D2.(地球與衛(wèi)星間的引力的理解地球與衛(wèi)星間的引力的理解)人造衛(wèi)星繞地球做勻速人造衛(wèi)星繞地

7、球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所受地球引力圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所受地球引力F與軌道半徑與軌道半徑r的關(guān)系的關(guān)系是是()A.F與與r成正比成正比 B.F與與r成反比成反比C.F與與r2成正比成正比 D.F與與r2成反比成反比答案答案D3.(向心力與開普勒第三定律的結(jié)合向心力與開普勒第三定律的結(jié)合)把行星運(yùn)動(dòng)近似看作把行星運(yùn)動(dòng)近似看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)以后，開普勒第三定律可寫為是勻速圓周運(yùn)動(dòng)以后，開普勒第三定律可寫為T2kr3，設(shè)行星質(zhì)量為設(shè)行星質(zhì)量為m，則可推得，則可推得()答案答案B4.(太陽質(zhì)量的計(jì)算太陽質(zhì)量的計(jì)算)火星繞太陽的運(yùn)動(dòng)可看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星繞太陽的運(yùn)動(dòng)可看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，太陽對(duì)火星的引力提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力。已知火星運(yùn)行的太陽對(duì)火星的引力提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力。已知火星運(yùn)行的軌道半徑為軌道半徑為r，運(yùn)行的周期為，運(yùn)行的周期為T，G為比例系數(shù)，試寫出太陽為比例系數(shù)，試寫出太陽質(zhì)量質(zhì)量M的表達(dá)式。的表達(dá)式。