1、高考资源网（） 您身边的高考专家 承德实验中学高 一 年级 （物理必修2 第六章 万有引力与航天）导学案班级： ；小组： ；姓名： ；评价： ；课 题6.2 太阳与行星间的引力课型新授课课时 2主备人张丽侠 裴显强审核人麻智慧时间学习目标1知道太阳与行星间引力的存在，知道行星绕太阳做圆周运动向心力来源。2知道太阳与行星间的引力的方向和表达式3理解太阳与行星间的引力表达式得出的思路和过程。重点难点开普勒三大定律且应用根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，掌握推导引力公式的过程方 法自主探究、交流讨论、自主归纳一、 探知部分(学生独立完成) 1牛顿在前人对惯性认识的基础
2、上，通过进一步的研究后认为：力是改变物体速度(包括改变速度的方向)的 也就是说，行星之所以绕太阳运转，而没有沿直线做匀速运动离开太阳，就是因为太阳对行星有 ，这个力使行星产生了 2为了简化，我们把行星的运动看成是匀速圆周运动假定有一颗行星，它的质量为m，公转周期为T，轨道半径(行星到太阳的距离)为r，那么，太阳对行星的引力F就 行星绕太阳运动的向心力，即F= 。3.太阳与行星间的引力跟太阳的质量、行星的质量成 ，跟它们之间的距离的二次方成 。写成公式就是F= 。4.由公式错误！未找到引用源。 和 错误！未找到引用源。 可以得到F= ，这个式子表明太阳对不同行星的引力，与 成正比，与 成反比。5
3、.在对太阳与行星间的引力的探究过程中我们运用的定律和规律是 二、研究部分（小组合作、展示交流、师生或生生评价）问题探究1太阳对行星的引力教师点拨 1在行星轨道为圆的简化模型下, 由第二定律:行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,可知:行星做匀速圆周运动.2.做匀速圆周运动的物体必定得有力提供向心力,行星的运动所需要的向心力是由太阳对行星的引力提供的。3.向心力公式有多个,如、m2r, 在日常生活中,行星绕太阳运动的线速度v、角速度不易观测,但周期T比较容易观测出来.我们选择来推导出太阳对行星的引力。4.不同行星的公转周期T是不同的,F跟r关系式中不应出现周期T,我们可运用开普勒第三定律
4、把T消去，因为=k , k是由中心天体的质量决定的。可对此式变形为T2=。 根据对上述问题的探究,让学生分组交流合作,推导出太阳对行星的吸引力的表达式.设行星的质量为m,行星到太阳的距离为r,公转周期为T,根据牛顿第二定律可得太阳对行星的引力为：F= 由开普勒第三定律=k可得T2= 得：F=表明：太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比.例一，行星之所以绕太阳运行,是因为( )A.行星运动时的惯性作用B.太阳是宇宙的控制中心,所有星体都绕太阳旋转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,所以不会落向太阳问题探究2 行星对太阳的引力教师点拨
5、1.由牛顿第三定律可知，两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上.2.根据牛顿第三定律和太阳对行星的引力满足的关系可知:行星对太阳的引力F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F.例2.与行星绕太阳运动一样，卫星之所以能绕地球运动也同样是因为它受到地球的引力，假设有一颗人造地球卫星，质量为m，绕地球运动的周期为T，轨道半径为r，则应有F.由此有人得出结论：地球对卫星的引力F应与r成正比，你认为该结论是否正确？若不正确错在何处？问题探究3 太阳与行星间的引力教师点拨 1.由牛顿第三定律可知:太阳对行星的作用力跟行星对太阳的作用力是一对相互
6、作用力,是同种性质的力,既与行星质量成正比,也与太阳质量成正比,即由 2.引入比例常数G,可得：F=， 这就是太阳与行星间的引力公式。公式表明，太阳与行星间的引力大小，与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比.说明： (1).式中G是比例系数,与太阳、行星都没有关系.(2).太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向.(3).我们沿着牛顿的足迹,一直是在已有的观测结果(开普勒行星运动定律)和理论引导(牛顿运动定律)下进行推测和分析,观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立.这还不是万有引力定律.例3.一位同学根据向心力F=m错误！未找到引用源。说，如果人造卫星质量不变，当轨道半径增大到
7、2倍时，人造卫星需要的向心力减为原来的1/2；另一位同学根据引力公式F错误！未找到引用源。推断，当轨道半径增大到2倍时，人造卫星受到的向心力减小为原来的1/4。这两个同学中谁说的对?为什么?三、应用部分（学生独立或小组合作完成、展示、评价） 【拓展】对于在地球上的物体所受的重力和地球对它的引力的关系，下列说法中正确的是()A这两个力是同一个力B在忽略地球的自转影响时，重力就是定值，与物体所处的高度和纬度都无关C由于地球的自转，物体在纬度越高的地方，重力越大D由于物体随地球自转，则物体所处在纬度越高的地方，重力越小【拓展】 已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的公转周期约为3.21
8、07 s,地球的质量约为61024 kg.求太阳对地球的引力为多大?(答案只需保留一位有效数字) 四、巩固部分（学生独立完成，教师批阅、点评、追踪训练）1.关于太阳对行星的引力，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引与行星轨道半径r成正比D. 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
9、的距离的二次方成反比2.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，所以行星绕太阳运动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.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若已知土星到太阳的距离为R，土星绕太阳运动的周期为T，土星与太阳之间的引力系数为G，则根据以上数据可解得的物理量有( )A.土星线速度的大小 B.土星加速度的大小C.土星的质量 D.太阳的质量4下列说法正确的是()A研究物体的平抛运动是根据物体所受的力去探究物体的运动情况B研究物体的平抛运动是根据物体的运动去探究物体的受力情况C研究行星绕太阳的运动是根据行星的运动去探究它的受力情况D研究行星绕太阳的运动是根据行星的受力情况去探究行星的运动情况5地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为F，则月球吸引地球的力的大小为()AF/81 BF C9F D81F教师或学生课堂随笔、后记等。- 5 - 版权所有高考资源网
