高中新课标人教版物理必修二第六章万有引力与航天第二节太阳与行星间的引力ppt课件.ppt

目前已知太阳系中有8颗大行星 如下图所示 它们通常被分为两组 内层行星 水星 金星 地球 火星 和外层行星 木星 土星 天王星 海王星 内层行星体积较小 主要由岩石和铁组成 外层行星体积要大得多 主要由氢 氦 冰物质组成 哥白尼说 太阳坐在它的皇位上 管理着围绕着它的一切星球 那么是什么原因使行星绕太阳运动呢 伽利略 开普勒以及法国数学家笛卡尔都提出过自己的解释 然而 只有牛顿才给出了正确的解释 1 根据开普勒行星运动定律的近似处理方法知 行星以太阳为圆心做 运动 太阳对行星的 力提供向心力 2 由匀速圆周运动公式F v 结合开普勒第三定律公式 可得F 由该公式可知 太阳对行星的引力与 成正比 与 成反比 即 3 太阳与行星间的引力的大小与 成正比 与 成反比 即 写成等式为 其中G是比例系数 与太阳 行星都 关系 将行星绕太阳做椭圆运动简化为匀速圆周运动 则行星做圆周运动的向心力由太阳对行星的引力来充当 在探究太阳与行星间的引力的思考中 属于牛顿的猜想的是 A 使行星沿圆轨道运动 需要一个指向圆心的力 这个力就是太阳对行星的吸引力B 行星运动的半径越大 其做圆周运动的运动周期越大C 行星运动的轨道是一个椭圆D 任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力 答案 AD解析 牛顿认为任何方式变速度都需要力 这种力存在于任何两物体之间 行星沿圆或椭圆运动 需要指向圆心或椭圆焦点的力 这个力是太阳对它的引力 点评 应对哥白尼 开普勒 第谷 牛顿等科学家对物理学的贡献加以理解 式中G是比例系数 与太阳 行星都没有关系 2 太阳与行星间的引力的方向沿着二者的连线 太阳对地球有相当大的引力 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 太阳对地球引力不断改变地球的运动方向 使得地球绕太阳运行 答案 D解析 根据牛顿第三定律 力的作用是相互的 作用力和反作用力分别作用在两个物体上 不能相互抵消 受力情况决定运动情况 太阳对地球的引力提供向心力 不断改变地球的运动方向 故正确答案为D 点评 本题考查了学生对圆周运动的向心力 天体间的引力公式的理解 解题时注意 由于速度变化而需要的力和由于质量存在而产生的引力是不同的 以下说法正确的是 A 物体的重力不是地球对物体的引力引起的B 人造地球卫星离地球越远 受到地球的引力越大C 人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的引力提供D 宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到引力的作用答案 C 点评 本题主要考查万有引力定律的推导过程中用到的公式 理解各公式的适用条件 明确各量的含义 根据相应的规律分析 答案 AB 改编题 如图所示 为我国宇航员翟志刚 漂浮 在地球外层空间的照片 根据照片展现的情景提出两个与物理知识有关的问题 所提的问题可以涉及力学 电磁学 热学 光学 原子物理学等各个部分 只需提出问题 不必作出回答和解释 例 这名 漂浮 在空中的宇航员相对地球是运动还是静止的 1 2 解析 只要属于照片情景有关的物理问题均可得分 例如宇航员是否受地球引力作用 此宇航员受力是否平衡 宇航员背后的天空为什么是黑暗的等等 若解答不以问题的形式出现 不属于物理问题或与照片无关 均不得分 点评 此题形式新颖 前所未有 要紧扣题目要求 从照片的情景中联系物理知识提出问题 考查学生应用物理知识解决实际问题的能力 解决问题首先是能发现问题 如果要验证太阳与行星之间引力的规律是否适用于行星与它的卫星 我们需要观测这些卫星运动的哪些数据 观测前你对这些数据的规律有什么假设 解析 假定近地卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为