62太阳与行星的引力

62太阳与行星的引力 ?6.2太阳与行星间的引力 :赵洪伟 时间:2011/3/29 学习目标: 1、理解太阳与行星间存在引力。 2、能根据开普勒行星运动定律和牛顿定律推导出太阳与行星间的引力表达式 学法指导: 本节课主要是追寻牛顿的足迹，感受万有引力定律发现的过程.开普勒行星运动定律解决了行星怎样运动的问之后，牛顿等很多科学家就一直在思考:是什么原因使行星绕太阳运动,牛顿在前辈科学家研究的基础上，利用开普勒行星运动定律和牛顿第二、三定律，推导出了使行星绕太阳运动的 Mm原因——太阳与行星间的引力的表达式F=G. 2r 学习过程 (一).学(认真阅读教材后完成下列问题) 1.太阳对行星的引力 (1)行星绕太阳做近似匀速圆周运动时，需要的向心力由_________________________提供的。 (2)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=_______________。 (3)天文观测可得到行星公转的周期T，行星运行的速度v和周期之间的关系为______________。 用周期表示的向心力公式为______________。 (4)代入开普勒第三定律后的表达式为____________________。 (5)太阳对行星的引力与__________成正比，与__________成反比;对任何行星都成立的关系式 应为____________________。 2.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，由此可得行星吸引太阳的力的 表达式应为__________________。 3.太阳与行星间的吸引力 概括太阳与行星间的相互引力大小可知，太阳与行星间的引力的大小与__________、__________成正比，与____________________成反比，即表达式为____________________，相互引力的方向沿着_________________。 虽然在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。 (二).思 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是与行星质量无关的恒量。 (三).用(完成教材39页问题与练习) 太阳与行星间的引力达标检测 1、关于太阳与行星间的引力，下列说法正确的是 ( ) A(神圣和永恒的天体的匀速圆周运动无需要原因，因为圆周运动是最美的。 B(行星绕太阳运动的向心力来自太阳对行星的引力 C(牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用。行星围绕太阳运动，一定受到了力的作 用。 D(牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的相互作用，推导出了太阳与行星间的引力关系 2、下列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(行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C(太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 D(行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比 3(陨石落向地球是因为( ) A.陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力，所以陨石才落向地球 B.陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石的质量小，加速度大，所以改变运动 方向落向地球 C.太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球 D.陨石是受到其他星球斥力作用落向地球的 Mm4、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( ) 2r 2 222A.N?m/kg B.N?kg/m 322C.m/kg?s D.kg?m/s 5(下列有关行星运动的说法中，正确的是( ) vA.由ω=可知，行星轨道半径越大，角速度越小 r 2B.由a=rω可知，行星轨道半径越大，行星的加速度越大 2vC.由a=可知，行星轨道半径越大，行星的加速度越小 r 2vMmD.由G=m可知，行星轨道半径越大，线速度越小 2rr