高中物理 62 太阳与行星间的引力课件 新人教版必修2.ppt

2太阳与行星间的引力 1 知道太阳与行星间存在引力 2 能根据开普勒定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星之间的引力表达式 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 开普勒描述了行星的运动规律 那么它们为什么这样运动呢 许多科学家都对行星运动的原因提出了猜想 如图6 2 1所示 科学家对行星运动原因的猜想 图6 2 1 牛顿在前人对惯性研究的基础上 认为 以任何方式改变速度都需要力 因此 使行星沿圆或椭圆运动 需要指向圆心或椭圆焦点的力 这个力应该是太阳对它的引力 所以牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来了 1 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 解析平抛运动是初速度沿水平方向 物体只在重力作用下的运动 是根据物体所受的力去探究物体运动的规律 而行星绕太阳的运动规律是观测得出的 是根据行星绕太阳的运动规律探究行星的受力情况 答案ac 1 模型简化行星以太阳为圆心做 运动 太阳对行星的引力提供了行星做 运动的向心力 2 太阳对行星的引力 太阳与行星间的引力 匀速圆周 匀速圆周 思考 太阳对行星有引力的作用 谁是受力物体 引力大小与受力物体的质量有何关系 提示 行星是受力物体 引力大小与行星的质量成正比 即与受力物体的质量成正比 2 下面关于行星与太阳间的引力的说法中 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d 行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比 与行星和太阳的距离成反比 答案a 3 下列说法正确的是 解析开普勒的三大定律是由行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律 每一条都是经验定律 都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的 故开普勒的三大定律都是在实验室无法验证的规律 答案ab 太阳与行星间的引力 典例1 已知太阳的质量为m 地球的质量为m1 月球的质量为m2 当发生日全食时 太阳 月球 地球几乎在同一条直线上 且月球位于太阳与地球之间 如图6 2 2所示 设月球到太阳的距离为a 地球到月球的距离为b 则太阳对地球的引力f1和对月球的引力f2的大小之比为多少 图6 2 2 1 太阳与行星间的引力关系的理解 g是比例系数 与行星和太阳均没有关系 太阳与行星间的引力规律 也适用于行星与其卫星间的引力 该引力规律普遍适用于任何有质量的物体 物体之间的相互引力沿两个物体的连线方向 指向施力物体 解析f和f 大小相等 方向相反 是一对作用力和反作用力 a c错误 b正确 太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力 故d正确 答案bd 典例2 最近 科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星 并测得它围绕该恒星运动一周所用的时间为1200年 它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍 假定该行星绕恒星运动的轨道和地球绕太阳运动的轨道都是圆周 仅利用以上两个数据可以求出的量有 a 恒星质量与太阳质量之比b 恒星密度与太阳密度之比c 行星质量与地球质量之比d 行星运行速度与地球公转速度之比 恒星与行星间的引力与向心力公式的综合应用 答案ad 在有些物理问题中 所求量不能直接用公式进行求解 必须利用等效的方法间接求解 这就要求在等效替换中建立一个恰当的物理模型 利用相应的规律 寻找解题的途径 跟踪2 一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍 则这颗小行星的运行速率是地球运行速率的 a 4倍b 2倍c 0 5倍d 16倍 答案c 解题技法3物理中常用的思想方法1 理想化模型法在研究物理问题时 忽略次要因素 关注主要因素 根据实际物体或实际过程抽象出来理想化模型 是物理中常用的一种方法 前面接触的质点 匀速直线运动等都是理想化模型 2 类比法由一类事物所具有的某种属性 推测出与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法 在引入一些十分抽象的看不见 摸不着的物理量时 经常用到类比法 3 等效法在保证效果相同的前提下 将陌生的 复杂的 难处理的问题转换成熟悉的 容易的 易处理的问题的一种方法 等效法可分为等效原理 等效概念 等效方法 等效过程等 4 控制变量法物理中对于多因素的问题 常常采用控制因素的方法 把多因素的问题变成多个单因素的问题 每一次只改变其中的某一个因素 而控制其余几个因素不变 从而研究被改变的这个因素对问题的影响 典例剖析 典例 在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中 得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式 是一个很关键的论证步骤 这一步骤采用的论证方法是 a 研究对象的选取b 理想化过程c 控制变量法d 等效法 答案d 审题技巧 分析此类问题时 要注意分析过程中是否进行了忽略 是否进行了假设 是否进行了逻辑推理 根据所采用的方法 确定正确的答案 我来冲关 在讨论地球潮汐成因时 地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道 已知太阳质量约为月球质量的2 7 107倍 地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍 关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力 以下说法正确的是 a 太阳引力远大于月球引力b 太阳引力与月球引力相差不大c 月球对不同区域海水的吸引力大小相等d 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异 答案ad 状元微博 一 太阳与行星间的引力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 解析行星围绕太阳做圆周运动的向心力是太阳对行星的引力 它的大小与行星的质量成正比 与行星和太阳间的距离的平方成反比 选项a正确 b错误 太阳对行星的引力规律是由开普勒三定律和匀速圆周运动规律推导出来的 选项c错误 d正确 答案ad 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 答案c 二 引力公式的应用4 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