（教师用书）2013-2014学年高中物理 第六章第2节 太阳与行星间的引力导学案 新人教版必修2

第 2 节 太阳与行星间的引力【学习目标】 1. 知道行星绕太阳运动的原因.。2. 理解引力公式的含义并会推导平方反比规律。2. 了解行星与太阳间的引力公式的建立和发展过程。3. 能根据开普勒行星运动定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力表达式。【重点难点】1.领会将不易测量的物理量转化为易测量的物理量的方法.2.知道牛顿第三定律在推导太阳与行星间引力时的作用..3.探索引力方向和表达式的过程.【知识链接】1.牛顿的思考与推论 （1）以任何方式改变 （包括其方向）都需要 （2）牛顿认为，使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的 这个 应该就是太阳对它的 。2.太阳对行星的引力（1）行星绕太阳做近似匀速圆周运动时，需要的向心力是由 提供的，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需要的向心力 F= .（2）天文观测可得到行星公转的周期 T，行星运行的速度 v 和周期 T之间的关系为 .（3）将 v=代入 F=得 F=，再由开普勒第三定律 T 2=消去 T 得 .因而可以说 F 与成正比.即太阳对不同行星的引力与行星的 成正比，与行星和太阳间距离的 成反比.3.行星对太阳的引力根据牛顿第三定律，可知太阳吸引行星的同时，行星也吸引太阳，由此可得行星对太阳的引力 F′应该与太阳质量 M 成 ，与行星和太阳间距离的 成反比.4.太阳与行星间的引力综上可以得到太阳与行星间的引力表达式 ，式中 G 是比例系数，与 、 都没有关系.【问题探究】 我们知道各行星绕太阳做椭圆运动，而且所有行星的轨道的半长轴的立方与它的公转周期的平方的比值均相等，均等于一个常数 k。那么这个常数 k 与什么有关呢？我们可以做一个近似处理，把轨道近似为圆周运动，即行星绕太阳做匀速圆周运动，那么，半长轴与半短轴均等于圆周的半径，请同学们探究此 k 值与什么有关。【课堂练习】1、两个行星的质量分别为 m1、m2，绕太阳的轨道半径是 r1和 r 2，若它们只受太阳引力作1用，那么它们与太阳之间引力之比为 ，它们的公转周期之比为 .2、请同学们针对教材第 38 页“说一说”，谈一下自己的看法。【课后练习】1.太阳与行星间的引力大小为 F=G，其中 G 为比例系数，由此关系式可知 G 的单位是（ ）A.N·m 2/kg2 B.N·kg2/m2C.m3/kg·s2D.kg·m/s22.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...