江西省宜中学高中物理《6.2 太阳与行星间的引力》导学案（无答案）新人教版必修2(1).doc

太阳与行星间的引力【学习目标】1. 了解太阳对行星的引力2. 会用圆周运动规律近似研究行星的运动3. 认识太阳与行星间力的作用的相互性，并能用公式讨论相互作用力的大小【自主学习】1. 行星以太阳为圆心做匀速圆周运动需要向心力，设行星质量为m，线速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力fn。若行星绕太阳运动的周期为t， 则v与t的关系是，所以fn还可以表示为。2. 根据牛顿第三定律，太阳对行星的引力与行星对太阳的引力应性质相同，大小相等，方向相反，规律相同，是一对作用力和反作用力。3. 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。用公式表示f。【合作探究】把行星绕太阳运动简化为圆周运动，探究下列问题：一、太阳对行星的引力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。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。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？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。 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？三、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?【课堂检测】1下列关于太阳对行星的引力的说法中正确的是( )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太阳对地球有相当大的引力，而且地球对太阳也有引力作用，为什么它们不靠在一起？其原因是( )a太阳对地球的引力与地球对太阳的引力，这两个力大小相等、方向相反，互相平衡b太阳对地球的引力还不够大c不仅太阳对地球有引力作用，而且太阳系里其他星球对地球也有引力，这些力的合力为零d太阳对地球的引力不断改变地球的运动方向，使得地球绕太阳运行3火星是地球的近邻，已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍，火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍，则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为( )a10 b20 c22.5 d454若两颗行星的质量分别为m和m，它们绕太阳运行的轨道半径分别为r和r，则它们的公转周期之比为( )a. b. c. d. 【课后练习】1太阳对行星的引力与行星对太阳的引力大小相等，其依据( )a牛顿第一定 b.牛顿第二定律c.牛顿第三定律 d.开普勒第三定律2关于太阳与行星间的引力，下列说法正确的是（ ）a神圣和永恒的天体的匀速圆周运动无需要原因，因为圆周运动是最美的。b行星绕太阳旋转的向心力来自太阳对行星的引力c牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用。行星围绕太阳运动，一定受到了力的作用。d牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的相互作用，推导出了太阳与行星间的引力关系3在宇宙发展演化的理论中，有一种学说叫“宇宙膨胀说”，就是天体的距离在不断增大，根据这理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比（ ）a公转半径较大b公转周期较小c公转速率较大d公转角速度较小4. 地球周围有沿不同轨道运动的人造卫星，他们绕地球的运动规律（ ）a.也适合于用开普勒定律来解释 b.各颗卫星受到的引力可写为c.不同半径的轨道上的卫星周期不同 d.卫星受地球的引力提供了向心力5.关于太阳与行星间引力的下列说法中正确的是（ ）a.公式中g是引力常量，是人为规定的b.这一规律可适用于其他星体间的引力c.太阳与行星间的引力是一对平衡力d.检验这一规律是否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性6.下列说法中正确的是（ ）a.因为fm2r，所以人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力将增大到2倍b.因为，所以人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力将减小到原来的 c.因为，所以人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力将减小到原来的 d.仅知道卫星轨道半径变化，无法确定向心力的变化7. 在用公式时，某同学查表计算出行星绕太阳运转的k13.361018m3/s2、月球绕地球运转的k21.0201013 m3/s2，他从有关资料上查出太阳质量为m1.9891030kg、地球质量为m5.9761024kg，他分别计算出，。如果我们把k称为开普勒常量，当行星绕太阳运动时，称太阳为中心星球，月球绕地球运转时，称地球为中心星球，从这个计算结果可以提出下面猜想：（ ）a.开普勒常量k是一个与行星无关的常量b.开普勒常量k是一个与中心星球质量无关的常量c.开普勒常量k与中心星球质量成正比d.开普勒常量k 与中心星球质量成反比8.地球的公转周期和公转轨道半径分别为t和r；月球的公转周期和公转轨道半径分别为t和r，则太阳的质量与地球的质量之比为（ ）a. b. c. d. 9.地球质量约为月球质量的81倍，一飞行器在地球与月球之间，当它受到地球与月球的引力合力为零时，这一飞行器距地心距离与距月心距离之比是_10.火星半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的，那么在地球表面上质量为50kg的人受到地球的引力约为火星表面同质量的人受到火星引力的_倍。11.据美联