人教版物理必修二：6.2太阳与行星间的引力ppt课件

1、-1-2.2.太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力自主预习合作学习随堂检测首页自我检测自主阅读一、太阳对行星的引力1.行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。太阳对行星的引力,就等于行星做匀速圆周运动的向心力。2.假设行星的质量为m,行星到太阳的间隔为r,行星运转周期为T。那么行星需求的向心力的大小如何表示?3.结合开普勒第三定律 ,推导行星需求的向心力F与m、r有怎样的关系?4.太阳对不同行星的引力,与行星的质量成正比,与行星和太阳间间隔的二次方成反比。自我检测自主阅读二、行星对太阳的引力1.行星遭到太阳的引力与行星的质量成正比,为什么可以说太阳遭到行星的引力与太阳的质量成正比?答案:从太阳与行星间

2、相互作用的角度来看,两者的位置是一样的。也就是说既然太阳吸引行星,行星也必然吸引太阳,就行星对太阳的引力来说,太阳是受力星体,因此,行星对太阳的引力应该与太阳的质量成正比。2.行星对太阳的引力与太阳的质量成正比,与行星和太阳间距的二次方成反比,即三、太阳与行星间的引力2.太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。自我检测自主阅读1.正误辨析正误辨析(1)行星绕太阳运动的向心力来自太阳对行星的吸引力。行星绕太阳运动的向心力来自太阳对行星的吸引力。()答案答案:(2)把行星绕太阳的运动看作匀速圆周运动时把行星绕太阳的运动看作匀速圆周运动时,匀速圆周运动的规匀速圆周运动的规律同样适用于行星运动。律同样适

3、用于行星运动。()答案答案:(3)太阳与行星间作用力的公式太阳与行星间作用力的公式F=GMmr2也适用于行星与它的卫也适用于行星与它的卫星之间。星之间。()答案答案:自我检测自主阅读2.在推导太阳与行星间的引力表达式时在推导太阳与行星间的引力表达式时,能否需求思索太阳与行星能否需求思索太阳与行星的外形和大小的外形和大小?答案答案:不需求思索太阳与行星的外形和大小不需求思索太阳与行星的外形和大小,由于行星及太阳的大由于行星及太阳的大小与行星和太阳间的间隔相比可以忽略小与行星和太阳间的间隔相比可以忽略,所以在处置相关问题时可所以在处置相关问题时可以把行星与太阳看作质点。以把行星与太阳看作质点。3.

4、怎样推出行星对太阳的引力是和太阳质量成正比的怎样推出行星对太阳的引力是和太阳质量成正比的?答案答案:根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律,既然太阳吸引行星既然太阳吸引行星,行星也必然吸引太阳。行星也必然吸引太阳。就行星对太阳的引力就行星对太阳的引力F来说来说,太阳是受力物体。因此太阳是受力物体。因此,F的大小应该的大小应该与太阳质量与太阳质量M成正比成正比,与行星和太阳间距的二次方成反比与行星和太阳间距的二次方成反比,也就是也就是知识点一知识点二问题导引问题导引行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动能否符合同样的动力学规律能

5、否符合同样的动力学规律?假设是假设是,分析行星的受力情况。分析行星的受力情况。要点提示行星与平常我们见到的做匀速圆周运动的物体一样要点提示行星与平常我们见到的做匀速圆周运动的物体一样,符合符合同样的动力学规律同样的动力学规律,遵守牛顿第二定律遵守牛顿第二定律 。行星遭到太阳的。行星遭到太阳的吸引力吸引力,此力提供行星绕太阳运转的向心力。此力提供行星绕太阳运转的向心力。知识点一知识点二知识归纳知识归纳1.模型简化模型简化:(1)将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动,太阳对行星的引太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力。力提供了行星做匀速圆周运动的

6、向心力。(2)将天体看成质点将天体看成质点,且质量集中在球心上。如下图。且质量集中在球心上。如下图。知识点一知识点二2.太阳对行星的引力推导太阳对行星的引力推导:3.结论结论:太阳对不同行星的引力太阳对不同行星的引力,与行星的质量与行星的质量m成正比成正比,与行星与行星和太阳间间隔和太阳间间隔r的二次方成反比。的二次方成反比。知识点一知识点二典例分析典例分析【例【例1】 (多项选择多项选择)以下关于太阳对行星的引力的说法正确的选以下关于太阳对行星的引力的说法正确的选项是项是()A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力B.太阳对行星引力的大

7、小与太阳的质量成正比太阳对行星引力的大小与太阳的质量成正比,与行星和太阳间的与行星和太阳间的间隔的二次方成反比间隔的二次方成反比C.太阳对行星的引力是由实验得出的太阳对行星的引力是由实验得出的D.太阳对行星的引力规律是由开普勒行星运动规律和行星绕太阳太阳对行星的引力规律是由开普勒行星运动规律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的做匀速圆周运动的规律推导出来的知识点一知识点二解析:太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力,其大小是牛顿结合开普勒行星运动定律和圆周运动规律推导出来的,它不是实验得出的,但可以经过天文观测来检验其正确性,应选项A、D正确,C错误。太阳对行星的引力大小与行星的

8、质量成正比,与行星和太阳间间隔的二次方成反比,应选项B错误。答案:AD规律方法 正确认识太阳与行星间的引力(1)太阳与行星间的引力大小与三个要素有关:太阳质量、行星质量、太阳与行星间的间隔。太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向。(2)太阳与行星间的引力是相互的,遵守牛顿第三定律。知识点一知识点二变式训练变式训练1在探求太阳对行星的引力规律的过程中在探求太阳对行星的引力规律的过程中,我们根据以我们根据以下三个公式下三个公式 我们所根我们所根据的上述三个公式中无法在实验室中验证的规律是据的上述三个公式中无法在实验室中验证的规律是()A.仅仅B.仅仅C.仅仅D.答案答案:C知识点一知识点二问题导

9、引问题导引知太阳对行星的引力与行星的质量成正比知太阳对行星的引力与行星的质量成正比,与行星和太阳间距的二与行星和太阳间距的二次方成反比次方成反比,试分析推导太阳与行星间引力的表达式。试分析推导太阳与行星间引力的表达式。知识点一知识点二知识归纳知识归纳1.行星对太阳的引力行星对太阳的引力2.太阳与行星的引力太阳与行星的引力知识点一知识点二典例分析典例分析【例【例2】 地球的质量是月球质量的地球的质量是月球质量的n倍倍,一飞行器处在地球与月球一飞行器处在地球与月球之间之间,当它遭到地球和月球的引力的合力为零时当它遭到地球和月球的引力的合力为零时,该飞行器距地心该飞行器距地心的间隔与距月心的间隔之比

10、为。的间隔与距月心的间隔之比为。 知识点一知识点二规律方法规律方法 物体与天体之间存在相互吸引力物体与天体之间存在相互吸引力,其大小可由其大小可由求出求出,其中其中M、m分别为天体的质量和物体的质量分别为天体的质量和物体的质量,r为两者之间为两者之间的间隔。公式中的间隔。公式中G未知未知,但可由比值关系确定引力间的大小关系。但可由比值关系确定引力间的大小关系。知识点一知识点二变式训练变式训练2知太阳的质量为知太阳的质量为M,地球的质量为地球的质量为m1,月球的质量为月球的质量为m2,当发生日全食时当发生日全食时,太阳、月球、地球几乎在同不断线上太阳、月球、地球几乎在同不断线上,且月球且月球位于

11、太阳与地球中间位于太阳与地球中间,如下图。设月球到太阳的间隔为如下图。设月球到太阳的间隔为a,地球到月地球到月球的间隔为球的间隔为b,那么太阳对地球的引力那么太阳对地球的引力F1和对月球的引力和对月球的引力F2的大小的大小之比为多少之比为多少?知识点一知识点二123123解析:开普勒的三大定律是经过对行星运动的察看而总结归纳出来的规律,每一条都是阅历定律,故开普勒的三大定律都是在实验室无法验证的规律。太阳对行星的引力与行星对太阳的引力相等,故C、D错误。答案:AB1232.(多项选择多项选择)根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识:太阳对行星的引力太阳对行星的引力 ,其中其中M、m、r分别为太阳、行星质量和太阳与行星间的间隔分别为太阳、行星质量和太阳与行星间的间隔,以下说法正确的以下说法正确的选项是选项是()B.F和和F大小相等大小相等,是作用力与反作用力是作用力与反作用力C.F和和F大小相等大小相等,是同一个力是同一个力D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力解析解析:F和和F大小相等、方向相反大小相等、方向相反,是作用力和反作用力是作用力和反作用力,太阳对