高中物理 第六章《太阳与行星间的引力》学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理学案VIP专享

6.2 《太阳与行星间的引力》学案【课标要求】1．知道太阳与行星间引力的存在，知道行星绕太阳做圆周运动向心力来源。2．知道太阳与行星间的引力的方向和表达式3．理解太阳与行星间的引力表达式得出的思路和过程。【重点难点】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公式，掌握推导引力公式的过程．【课前预习】1．牛顿在前人对惯性认识的基础上，通过进一步的研究后认为：力是改变物体速度(包括改变速度的方向)的 ．也就是说，行星之所以绕太阳运转，而没有沿直线做匀速运动离开太阳，就是因为太阳对行星有 ，这个力使行星产生了 ．2．为了简化，我们把行星的运动看成是匀速圆周运动．假定有一颗行星，它的质量为 m，公转周期为 T，轨道半径(行星到太阳的距离)为 r，那么，太阳对行星的引力 F 就 行星绕太阳运动的向心力，即 F= 。3.太阳与行星间的引力跟太阳的质量、行星的质量成 ，跟它们之间的距离的二次方成 。写成公式就是 F= 。4.由公式 和 可以得到 F= ，这个式子表明太阳对不同行星的引力，与 成正比，与 成反比。5.在对太阳与行星间的引力的探究过程中我们运用的定律和规律是 [探究与生成][问题 1]太阳对行星的引力[教师点拨] 1 在行星轨道为圆的简化模型下, 由第二定律:行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,可知:行星做匀速圆周运动.2.做匀速圆周运动的物体必定得有力提供向心力,行星的运动所需要的向心力是由太阳对行星的引力提供的。3.向心力公式有多个,如、mω2r,, 在日常生活中,行星绕太阳运动的线速度 v、角速度 ω 不易观测,但周期 T 比较容易观测出来.我们选择来推导出太阳对行星的引力。4.不同行星的公转周期 T 是不同的,F 跟 r 关系式中不应出现周期 T,我们可运用开普勒第三定律把 T 消去，1因为=k , k 是由中心天体的质量决定的。可对此式变形为 T2=。 根据对上述问题的探究,让学生分组交流合作,推导出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 T,根据牛顿第二定律可得太阳对行星的引力为：F= ①由开普勒第三定律=k 可得 T2= ②由①②得：F=即 F= ③③ 式表明：太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比.【拓展与分享】行星之所以绕太阳运行,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,所有星体都绕太阳旋转C.太阳对行星有约束运动的引力作...