6.2 太阳与行星间的引力学习目标1、 知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关。2、 学习科学家发现万有引力定律的过程与方法。3、 激情投入,交流、讨论。掌握在高中阶段处理行星运动的基本方法学习重点:太阳与行星间的引力与哪些因素有关, 学习难点:学习科学家发现万有引力定律的过程与方法预习案1.天体引力的假设:牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用,如果没有力的作用物体将保持静止或匀速直线运动状态。行星围绕太阳运动,一定受到了力的作用。这个力是太阳对行星的引力。2.太阳与行星间的引力推导思路(将椭圆轨道近似看作圆轨道来推导): (1)行星运动需要的向心力:,根据开普勒第三定律:得到:太阳对行星的引力(其中 m 为行星质量,r 为行星与太阳的距离)(2)太阳和行星在相互作用中的地位是相同的,只要作相应的代换,就可以得到结果。行星对太阳的引力(其中 M 为太阳的质量,r 为太阳到行星的距离)(3)因为这两个力是作用力与反作用力,大小相等,所以概括起来,得到,写成等式,比例系数用 G 表示,有。(4)虽然中学阶段只能将椭圆轨道近似看作圆轨道来推导,但仍要明确:牛顿是在椭圆轨道下进行推导的。牛顿是在前人的基础上做出了伟大发现,牛顿的发现还在于他有正确的科学思想和超凡的数学能力。3.太阳与行星间的引力牛顿根据开普勒第一、第二定律得出太阳对不同行星的引力与 成正比,与 成反比,即 。然后,根据牛顿第三定律,推知行星对太阳的引力 ,最后,得出: 探究案:探究一:.在宇宙发展演化的理论中,有一种学说叫“宇宙膨胀说”,就是天体的距离在不断增大,根据这理论,在很久很久以前,太阳系中地球的公转情况与现在相比:公转半径、公转周期、公转速率和公转角速度各有什么变化?(公转周期较小、公转速率较大)探究二:假设已知月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,假如地球对月球的万有引力突然消失,则月球的运动情况如何?若地球对月球的万有引力突然增加或减少,月球又如何运动呢?能力训练案例题:证明开普勒第三定律中,各行星绕太阳公转周期的平方与公转轨道半径的三次方的比值 k 是与太阳质量有关的恒量。解析:行星绕太阳运动的原因是受到太阳的引力,引力的大小与行星质量、太阳质量及行星到太阳的距离(行星公转轨道半径)有关。这个引力使行星产生向心加速度,而向心加速度与行星公转的周期和轨道半径有关,这样就能建立太阳质量与行星公转周...