【成才之路】高中物理 第六章 有引力与航天 第二节 太阳与行星间的引力课件 新人教版必修2VIP专享VIP免费

*知道行星绕太阳运动的向心力由太阳对它的引力提供*了解行星与太阳间的引力公式的建立和发展过程*知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关目前已知太阳系中有8颗大行星(如下图所示)．它们通常被分为两组：内层行星(水星、金星、地球、火星)和外层行星(木星、土星、天王星、海王星)，内层行星体积较小，主要由岩石和铁组成；外层行星体积要大得多，主要由氢、氦、冰物质组成．“哥白尼说：太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的”一切星球．那么是什么原因使行星绕太阳运动呢？伽利略、开普勒以及法国数学家笛卡尔都提出过自己的解释．然而，只……有牛顿才给出了正确的解释.1．根据开普勒行星运动定律的近似处理方法知，行星以太阳为圆心做________运动，太阳对行星的________力提供向心力．2．由匀速圆周运动公式F＝________，v＝________，结合开普勒第三定律公式________，可得F＝________，由该公式可知，太阳对行星的引力与________成正比，与________成反比，即________．3．太阳与行星间的引力的大小与________、________成正比，与________成反比，即________，写成等式为________，其中G是比例系数，与太阳、行星都________关系．答案：1.匀速圆周吸引2.mv2r2πrTT2＝r3k4π2k·mr2行星的质量行星和太阳间的距离的二次方∝mr23．太阳的质量行星的质量两者间距离的二次方F∝Mmr2F＝GMmr2没有将行星绕太阳做椭圆运动简化为匀速圆周运动，则行星做圆周运动的向心力由太阳对行星的引力来充当．①由向心力的基本表达式知：F＝mv2r②用周期T表达的向心力公式为：F＝4π2mrT2③把开普勒第三定律变形为T2＝r3k代入上式得到：F＝4π2k·mr2④上式表明：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．即F∝mr2.在探究太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是()A．使行星沿圆轨道运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的吸引力B．行星运动的半径越大，其做圆周运动的运动周期越大C．行星运动的轨道是一个椭圆D．任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力答案：AD解析：牛顿认为任何方式变速度都需要力(这种力存在于任何两物体之间)，行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力是太阳对它的引力．点评：应对哥白尼、开普勒、第谷、牛顿等科学家对物理学的贡献加以理解.根据牛顿第三定律，既然太阳吸引行星，行星也必然吸引太阳．就行星对太阳的引力F′来说，太阳是受力星体．因此，F′的大小应该与太阳质量M成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比，也就是F′∝Mr2式中G是比例系数，与太阳，行星都没有关系(2)太阳与行星间的引力的方向沿着二者的连线．(1)力F与F′大小相等，故太阳与行星间引力的大小应该与太阳的质量和行星的质量的乘积成正比，与两者之间距离的二次方成反比，即：F∝Mmr2写成等式就是：F＝GMmr2太阳对地球有相当大的引力，地球对太阳也有引力作用，为什么它们不靠在一起？其原因是()A．太阳对地球的引力与地球对太阳的引力，这两个力大小相等、方向相反、互相平衡B．太阳对地球的引力还不够大C．不仅太阳对地球有引力作用，而且太阳系里其他星球对地球也有引力，这些力的合力为零D．太阳对地球引力不断改变地球的运动方向，使得地球绕太阳运行答案：D解析：根据牛顿第三定律：力的作用是相互的，作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能相互抵消．受力情况决定运动情况．太阳对地球的引力提供向心力，不断改变地球的运动方向．故正确答案为D.一位同学根据向心力F＝mv2r说，如果人造卫星质量不变，当轨道半径增大到2倍时，人造卫星需要的向心力减为原来的1/2；另一位同学根据引力公式F∝Mmr2推断，当轨道半径增大到2倍时，人造卫星受到的向心力减小为原来的1/4.这两个同学中谁说的对？为什么？[解析]要找到两个变量之间的关系，必须是在其他量一定的条件下才能确定．卫星做圆周运动需要的向心力的变化情况由公式F＝mv2r来判断，它取决于卫星的速度和半径的变化关系，而卫星运动受到的向心力的变化情况则由公式F∝Mmr2来判断，它的变化情况取决于卫星与中心天体间的距离．第...