7.2 万有引力定律（太阳与行星间的引力）导学案 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七单元第2节万有引力定律：太阳与行星间的引力行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力谁提供的？大小跟什么因素有关？建立模型行星绕太阳的运动简化为→匀速圆周运动→必受到力的作用当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似这样的思考，并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念，深入研究，最终发现了万有引力定律。推理探究1：太阳对行星的引力F设某行星做匀速圆周运动的轨道半径为r，线速度为v，质量为m行星做匀速圆周运动需要的向心力的F=天文观测难以直接得到行星运动的线速度v，但可得到行星的公转周期T，用公转周期T表示的向心力F=如何用开普勒第三定律来化简上式?开普勒第三定律：rF=4π2mrT2结论一：太阳对行星的引力跟行星的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比太阳对行星的引力与太阳质量有关吗?行星对太阳有无引力？探究2：行星对太阳的引力F′F=4π2结论二：行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比探究3:太阳与行星间的引力FF=4π2F'=4π2方向：沿着太阳与行星间的连线。G为比例系数，与太阳、行星无关。结论：太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者距离的二次方成反比【例1】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，求它们受到太阳的引力之比F1：F2．【例2】下面关于行星对太阳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．行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C．太阳对行星的引力远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，与行星的距离成反比【例3】行星之所以绕太阳运动，是因为（） A．行星运动时的惯性作用 B．太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋转 C．太阳对行星有约束运动的引力作用 D．行星对太阳有排斥力作用，所以不会落向太阳【例4】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1．关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（） A．由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大 B．行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小 C．由F＝GMmr2可知，G=Fr D．行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力2．地球质量大约是月球质量的81倍，一个飞行器在地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距离之比（） A．1：9 B．9：1 C．1：10 D．10：13．地球对月球具有相当大的万有引力，可它们没有靠在一起，这是因为（） A．不仅地球对月球有万有引力，而且月球对地球也有万有引力，这两个力大小相等，方向相反，互相抵消了 B．不仅地球对月球有万有引力，而且太阳系中的其他星球对月球也有万有引力，这些力的合力为零 C．地球对月球的引力还不算大 D．地球对月球的万有引力不断改变月球的运动方向，使得月球围绕地球运动4．两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2，若它们只受太阳万有引力的作用，那么，这两个行星的向心力加速度之比（） A．1 B．m2r1m1r5．假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动，下列有关说法正确的是（） A．行星受到太阳的引力和向心力 B．太阳对行星有引力，行星对太阳没有引力 C．太阳与行星之间有相互作用的引力 D．太阳对行星的引力与行星的质量成正比6．如图所示，地球半径为R，一颗质量为m的卫星在