1、6.2 太阳与行星间的引力导学案【学习目标】1知道行星绕太阳运动的原因，知道太阳与行星间存在着引力作用2知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源，3知道太阳与行星间引力的方向和表达式，了解牛顿定律在推导过程中的作用。4领会将不易测量的物理量转化为易测量物理量的方法。【重点难点】太阳与行星间引力表达式的推导过程【学法指导】认真阅读教材，体会太阳和行星间引力表达式的推导过程，领略科学推理的奥妙【知识链接】1开普勒第一定律轨道定律：所有行星都在_轨道上绕太阳运动，太阳处在椭圆的一个_上；2开普勒第二定律面积定律：对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的_；3开普勒第三定律周期定律：所有
2、行星的轨道的_的三次方跟公转_的二次方的比值都相等，表达式为_【学习过程】一、对太阳与行星间引力的探究1问题的提出：开普勒发现行星运动规律后，人们开始更深入的思考，是什么原因使行星绕太阳运动呢？2猜想与假设：（1）伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。（2）开普勒：受到了来自太阳的类似于磁力的作用。（3）笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质(以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。（4）胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道上也成立。（5）牛顿：在前人的基础上，证明了：如果太阳和
3、行星间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述了普遍意义下的万有引力定律。3简化模型：将行星轨道按照_来处理，所有行星都在做匀速圆周运动。4演绎与推理：（1）根据牛顿第二定律和开普勒行星运动定律，推出太阳对行师生补记星的引力 2rmF推导：_（2）根据牛顿第三定律，推出行星对太阳的引力 2rMF（3）得出结论：根据行星与太阳地位的“平等性” ，得太阳与行星之间的引力应满足 F2rMm。写成等式，即 _， G 为_系数，与太阳、行星_。5得出结论：太阳与行星间引力的大小为_，方向沿二者的_。探究思考 1：我们已经推得了 2rMmGF，这个规律就是万有引力定律吗？_原因是：_探究思
4、考 2：教材 39 页问题与练习 2 题无法在实验室得到的规律是：_，它是怎么得到的？_二、行星的线速度 v、角速度 、周期 T、向心加速度 a 与轨道半径 r 的关系根据 2rMmGF和 rv2可得 v_，结论：轨道半径 r越大，_根据 2和 2mrF可得 _，结论：轨道半径 r 越大，_同理，根据_和_可得 T_，结论：轨道半径r 越大，_同理，根据_和_可得 a_，结论：轨道半径 r 越大，_可见，有了太阳与行星间的引力公式，我们就可以从动力学的角度研究行星的运动规律，比开普勒行星运动定律更进了一步！这就是学习这节课的意义所在。【训练测试】1某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为
5、月球绕地球轨道半径的 1/3 则此卫星运行的周期大约是：（ ）A14 天之间 B48 天之间 C816 天之间 D1620 天之间2两行星运行周期之比为 1：2，其运行轨道的半长轴之比为：（ ）A1/2 B 2 C 32 D 233地球到太阳的距离是水星到太阳距离的 2.6 倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？（设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道）4关于日心说被人们所接受的原因是 （ ）A以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星的运动的描述也变得简单了C地球是围绕太阳转的 D太阳总是从东面升起从西面落下5考察太阳 M 的卫星甲和地球 m(mr2 Br 1r2 Cr 1=r2 D无法比较6设月球绕地球运动的周期为 27 天,则地球的同步卫星到地球中心的距离 r 与月球中心到地球中心的距离 R 之比 r/R 为 ( ) A1/3 B1/9 C1/27 D1/18【参考答案】1B 2C 30.62 4AB 5D 6B【学习反思】教材是怎样推导出太阳对行星的引力的？如何推导行星对太阳的引力的？
