6.2太阳与行星间的引力 导学案

态度决定高度，落实产生差距 2
必修二 科目◆物理
编制人：
复核号：
态度决定高度，落实产生差距
3
态度决定高度，落实产生差距 1
必修二 科目◆物理
编制人：
复核人：
授课时间：
月
号
编号：
二、科学探究 太阳对行星的引力提供向心力，那这个力大小有什么样定量关系？ 探究 1: 太阳对行星的引力 F 太阳对行星的引力跟受力 的质量成 ，与行星、太阳距离 的二次方成 . 探究 2: 行星对太阳的引力 F′ 行星对太阳的引力 F′跟 的质量成正比， 与行星、 太阳 成 反比. 探究 3: 太阳与行星间的引力 F F= 方向：沿着太阳与行星间的 。 G 为比例系数，与太阳、行星 。
课堂探究
1 课堂导学： 行星为什么绕太阳如此和谐而又有规律地做椭圆运动？
一、科学足迹 1、伽利略：一切物体都有 的趋势。 2、开普勒：行星的运动是受到了来自 的类似于磁力的作用 ，与 距离成 。 3、笛卡尔：在行星的周围有 (以太)作用在行星上，使得行星 绕太阳运动。 4、胡克：行星的运动是 的缘故，并且力的大小与到太阳距 离的 成反比。 5、牛顿：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 。
A．1 B. C. D.
3．下面关于行星绕太阳旋转的说法中正确的是（ ） A.离太阳越近的行星周期越大 B.离太阳越远的行星周期越大 C.离太阳越近的行星的向心加速度越大 D.离太阳越近的行星受到太阳的引力越大 4．一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，这些小行星具有（ ） A.相同的速率 B.相同的加速度 C.相同的运转周期 D.相同的角速度 5、 某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动， 其轨道半径为月球绕地球轨道半径的 1/3 ， 则此卫星运行的周期大约是( ) A．1－4 天之间 B．4－8 天之间 C．8－16 天之间 D．16－20 天之间

6.2太阳与行星间的引力【自主学习】开普勒发现行星的运动规律之后，人们开始更深入地思考：是什么原因使行星绕人阳运动？许多科学家都对运动的原因提出了各种猜想。

提出问题：牛顿是如何思考的？他给出了怎样的结论呢？结论：________________________________________________________________ ,一、太阳对行星的引力1•行星绕太阳运行的轨道是椭圆，在近似计算屮，我们可以把这种轨迹为椭圆的运动看做哪种运动？2.由牛顿运动定律处理的两类运动学问题可知，确定太阳对行星的引力是哪一类问题，求解这类问题需要注意什么？3.做匀速鬪周运动的物体必定冇力提供向心力，行星绕太阳做鬪周运动的向心力是由什么力提供的？4.向心力公式有多个，如m：、m韦，我们选择哪个公式推导太阳对行星的引力，为什么?5.不同行星的公转周期T是不同的,F跟「关系式中不应出现周期T,我们能否利用所学的知识去掉T,而只保留F与r的关系呢？6.推导太阳对行星的吸引力的表达式。

设行星的质量为m,行星到太阳的距离为r,公转周期为To根据牛顿第二定律nJ得太阳对行星的引力为：F= _______ ①由开普勒第三定律________ ，可得TL _______ ②111①②得：F二_____ ③ 由③式可知：Foc|©结论：由F*二可知，太阳对不同行星的引力，与_______________ 成正比，与______________ 二r*次方成反比。

说明：通过对上述问题探究，了解物理问题的一般处理方法:抓住主要才盾，忽略次要因素,大胆进行科学猜想，体会科学研究方法对人们认识口然的重耍作用。

二、行星对太阳的引力1.牛顿第三定律的内容是什么？2.根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力满足什么样的关系?三、太阳与行星间的引力1•根据询面的学习，谙说明太阳与行星间引力的关系。

2.太阳与行星间引力的关系式是怎样的?说明：(1)公式F二G誓表明，太阳与行星间的引力人小，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。

高中物理 6.2 太阳与行星间的引力导学案新人教版必修6、2 太阳与行星间的引力【学习目标】会用牛顿运动定律，向心加速度公式和开普勒行星运动三大定律导出太阳与行星间的引力公式一、【合作探究】探究1、太阳对行星的作用力思：太阳对行星的作用力是力，方向猜想：太阳与行星间的引力的大小与什么因素有关？有什么样的关系数学推导，验证猜想1、建立模型由于行星绕太阳运动的椭圆轨道接近于，可以把行星绕太阳的运动看作运动，画出图像（行星质量m，太阳质量M，行星距太阳距离r）2、求出太阳与行星间的引力（1）、行星做运动，引力就是力（2）、进行数学推导结论：太阳系内，对所有行星而言，k 值，表明太阳对不同行星的引力，与行星的成正比，与太阳距行星的距离的成反比，即思：上面我们讨论了太阳对行星的引力，行星对太阳是否有力的作用？是什么力？3、行星对太阳的力由牛顿第三定律可知，太阳对行星的引力与行星对太阳的引力关系是。

运用类比法，行星对太阳的引力大小应与的质量成正比，与的二次方成反比。

总结：由于太阳与行星间的引力与和成正比，与的二次方成反比，即，写成等式为，其中G为比例常数。

思：上述结论是否使用于其他天体之间？如地球与月球之间二、【课堂练习】例1、下面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太阳的质量成正比，与行星和太阳间的距离平方成反比C、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定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的例2、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、月亮、地球几乎在同一直线上，且月亮位于太阳和地球的中间，如果所示，设月亮到太阳的距离为α，地球到月亮的距离为b，则太阳对地球的引力F1和对月球的引力F2的大小之比是多少？1、下列说法中正确的是 ( )A、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到的B、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的C、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的D、在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式都是可以在实验室中得到证明的2、下列说法中正确的是（）A、行星与太阳之间的一对力是平衡力B、行星与太阳之间的一对力，其力的性质是不相同的C、如果太阳的质量减小一些，则行星与太阳之间的这对力就不平衡了D、行星既不能飞出太阳系又不会被吸引到太阳上，是因为行星受的太阳的引力充当行星绕太阳运动的向心力。

一曼中学◇高一物理导学案◇ 编者：甄建霞 班级 姓名§6.2 太阳与行星间的引力◇学习目标◇1．理解太阳与行星间引力的存在2．能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式◇学习重点与难点◇据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力公式，记住推导出的引力公式． 学 习 过 程 ◇预习◇1．根据力和运动的关系，已知力的作用规律，可以确定物体的运动规律；反过来，已知物体的运动规律，能不能推测力的作用规律？2．匀速圆周运动的向心力与线速度的关系的表达式为F n = 。

行星绕太阳做匀速圆周运动时开普勒第三定律表达式为 。

3．为什么说太阳对行星有引力作用？又为什么说行星对太阳也有引力作用？4．太阳与行星间的引力大小跟哪些因素有关？沿什么方向？◇互学与示学◇【探究一】一、太阳对行星的引力[想一想]：A ．行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？太阳对行星的引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？B ．行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式，我们现在怎么办？把它简化为什么运动呢？为什么可以进行简化？[试一试]：推导太阳对行星的引力F 跟行星的质量m 及行星到太阳的距离r 的关系：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的向心力为 F = 。

2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 。

行星绕太阳做匀速圆周运动的周期为T ，则速度v 与周期T 关系为v = ，则向心力的周期表达式为F = 。

3． 把开普勒第三定律表达式k Tr =23变形为k r T 32=代入向心力公式F = 。

4．由上述公式可以说太阳对行星的引力F 与 成正比，与 成反比，即F 。

结论：太阳对不同行星的引力，与行星的 成正比，与行星和太阳间的成反比。

【探究二】二、行星对太阳的引力[想一想]：为什么说行星对太阳也有引力作用？[说一说]：行星对太阳的引力F’ 与 成正比，与 成反比，即F’ 。