1、班级： 组别： 组号：_ 姓名： 【学习目标】1 理解太阳与行星间引力的存在2能推导出太阳与行星间的引力表达式3通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性4体会推导过程中的数量关系【自主学习】任务一：.回顾开普勒三大定律，并写出开普勒第三定律的公式： 任务二：A行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？太阳对行星的引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？行星对太阳有引力吗？大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？ B行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式，我们现在怎么办？把它简化为什么运动呢？C既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运
2、动。那么行星绕太阳的运动可进一步简化为匀速圆周运动吗？为什么？ 以上的过程归纳为：行星做曲线运动必受到力的作用把行星绕太阳的运动简化为圆周运动进一步简化为匀速圆周运动【合作探究】任务三：太阳与行星间的引力的推导：1.如果行星m的运动轨道是圆，设半径为r，则行星m作匀速圆周运动，速度设为v，根据匀速圆周运动的条件可知，行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力，那么，太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。学生推导 F= 2.我们从这个式子中马上就可看到一些比例关系，那么为什么牛顿还要进行推导下去呢？学生进行思考。（这样研究问题比较复杂，因为有四个变量。不能体现这个行星运
3、动的特点）将V2r/T代入上式得F= 3.那么从这个式子中还是有很多的变量，研究仍旧复杂，怎么办呢？利用开普勒第三定律代入上式推导得到：F= 4.由上式可得出结论：太阳对行星的引力跟行星的质量成 跟行星到太阳的距离的二次方成 即：F 5.根据牛顿第三定律：太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力，且大小相等。则有行星吸引太阳的力跟太阳的质量成 跟行星到太阳的距离的二次方成 即：F 6.大胆得设想：既然这个引力与行星的质量成正比，也应跟太阳的质量M成正比。即F 写成等式就是F 方向 7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？任务四：典型例题例1（B级）关于太阳对行
4、星的引力，下列说法中正确的是（ ）A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力，因此有，由此可知，太阳对行星的引力F引与太阳到行星的距离r成反比B.太阳对行星的引力提供行星绕太阳运动的向心力，因此有，由此可知，太阳对行星的引力F引与行星运动速度平方成正比C.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 D.以上说法均不对例2：质量为 m的行星绕质量为M的太阳做匀速圆周运动，轨道半径为r，运转周期为T，请推导出太阳和行星间引力规律。【目标检测】（A级：全体学生都要做）（B级：实验班学生必做，普通班学生选做）1.（A级）下面关于太阳对行星的引力说法中正确的是（
5、 ）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行星运行定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的2.（A级）下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ ）A行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力B行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关C太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比3.（B级）下列说法正确的是（ ）A在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F=，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的B在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的C在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的D在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式，都是可以在实验室中得到证明的