高中物理 6.2太阳与行星间的引力导学案 新人教版必修2.doc

第六章 万有引力与航天第2节 太阳与行星间的引力【学习目标】11. 知道行星绕太阳运动是原因是受到太阳引力的作用。2.在开普勒行星运动定律、匀速圆周运动知识和牛顿运动定律的基础上，推导得到太阳与行星间的引力的表达式，并初步理解其物理意义。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.感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘【重点、难点】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。预习案【自主学习】1.回忆下开普勒定律的内容2. 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？这个力是多大？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？3. 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？【学始于疑】太阳与行星间的引力遵循什么规律？探究案【合作探究一】太阳对行星的引力问题1：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2：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3、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4、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。 太阳对不同行星的引力，与行星的 成正比，与行星和太阳间的 成反比。【合作探究二】行星对太阳的引力行星对太阳的引力与太阳的质量m以及行星到太阳的距离r之间又有何关系？根据什么得出的？太阳与行星间的引力概括起来有什么关系式？则太阳与行星间的引力大小表达式为？方向呢?引导学生就课本“说一说”栏目中的问题进行讨论，归纳总结：【课堂小结/本节知识网络】【思考】【当堂检测】1、下面关于太阳对行星的引力说法中的正确的是 ( )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2、关于太阳与行星间引力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3如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是 ( ) a行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力 b行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力 c行星同时受到太阳的万有引力和向心力 d行星受到太阳的万有引力与它运行的向心力不相等【课后巩固】1太空舱绕地球飞行时，下列说法中正确的是（ ）a太空舱做圆周运动所需要的向心力由地球对它的吸引力提供b太空舱内宇航员感觉舱内物体失重c地球对舱内物体无吸引力； d太空舱内无法使用天平。2一群质量不同的小行星在同一轨道上绕太阳旋转，则这些小行星的（ ）a加速度和向心力都相同 b运行周期和运行速率都相同c加速度和向心力都不同 d运行周期和运行速率都不同3下列说法中正确的是（ ）a行星与太阳之间的一对力是平衡力b行星与太阳之间的一对力，其力的性质是不相同的c如果太阳的质量减小一些，则行星与太阳之间的这对力就不平衡了d行星既不能飞出太阳系又不会被吸引到太阳上，是因为行星受的太阳的引力充当行星绕太阳运动的向心力4.两个行星的质量分别是m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，如果它们只受到太阳引力的作用，那么，这两个行星的向心加速度之比为 .5两个质点的质量分别是m1和m2，当它们相距为r时，它们之间的引力是f。（1）当m1增大为2 m1，m2增大为3 m2，其他的条件不变，则引力为 f。（2）当r增大为2r，其他的条件不变，则引力为 f。（3）当m1、m2和r都增大为原来的2倍，则引力为 f。6两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: