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文档简介

太阳与行星的引 力 制作人：孙雄风 【学习目标】 1理解太阳与行星间引力的存在 2能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表达式 3了解万有引力定律得出的思路和过程， 理解万有引力定律的含义，掌握万有引力 定律的公式； 4知道任何物体间都存在着万有引力，且 遵循相同的规律。 学习的难点与重点 【重点】1、太阳与行星间引力的理解 2 、科学精神、科学思想方法的培养 3 、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，记 住推导出的引力公式 【难点】1、对太阳与行星间引力的推导 2、据学生认知情况确定探究点 科学的足迹 1 1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物 体做圆周运动体做圆周运动。 2、开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。 3 3、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质( (以太）作用在行以太）作用在行 星上，使得行星绕太阳运动。星上，使得行星绕太阳运动。 4 4、胡克、哈雷等、胡克、哈雷等: :受到了太阳对它的引力，证明了如果行受到了太阳对它的引力，证明了如果行 星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距 离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。 5 5、牛顿：如果太阳和行星间的引力与距离的二次方成反 比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有 引力定律。 太阳与行星间的引力如何推导出 来？ （1）猜想：太阳对行星的引力与行星到太阳的距 离有关 （2）简化模型：行星轨道按照圆来处理 （3）根据牛顿第二定律和开普勒第一、第二定律 进行计算：得到太阳对行星的引力与行星的质量 成正比，与行星和太阳间距离的平方成正比。 （4）根据牛顿第三定律得到行星对太阳的引力大 小也存在与上述的对称关系 （5）综合即可得到结论 1、理想化：将行星轨道按圆来处理则有 2、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 得 代入 3、根据开普勒第三定律 即 所以 代入得 即 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。 4、太阳对行星的引力 FF 行星 太阳 根据牛顿第三定律，行星对太阳引力F应满足 二、行星对太阳的引力 2 , r M F 概括起来有 G比例系数，与太阳、行星的质量无关 则太阳与行星间的引力大小为 太阳与行星间的引力 小结 1、太阳对行星的引力：太阳对不 同行星的引力，与行星的质量m成正 比，与太阳到行星间的距离r的二次方 成反比 2、行星对太阳的引力：与太阳的质 量M成正比，与行星到太阳的距离r的 二次方成反比 3、太阳与行星间的引力：与太阳的 质量M、行星的质量m成正比
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