幼兒園太陽(yáng)教案

6.2太陽(yáng)與行星間的引力學(xué)案（人教版必修2）。

6.2太陽(yáng)與行星間的引力學(xué)案（人教版必修2）
1．牛頓在物理學(xué)上的重大貢獻(xiàn)之一就是建立了關(guān)于運(yùn)動(dòng)的清晰的概念，他在前人對(duì)于慣
性研究的基礎(chǔ)上，首先思考的問(wèn)題是“物體怎樣才會(huì)不沿直線運(yùn)動(dòng)”，他的回答是：
________________________________________________________.由此推出：使行星沿圓
或橢圓運(yùn)動(dòng)，需要指向__________________的力，這個(gè)力應(yīng)該就是_____．于是，牛頓利用他的____________把行星的向心加速度與____________________聯(lián)系起來(lái)了．不僅如此，牛頓還認(rèn)為這種引力存在于________________．
2．行星繞太陽(yáng)做近似勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力是由____________________提供的，
由向心力的公式結(jié)合開(kāi)普勒第三定律得到向心力F＝____________.
由此我們可以推得太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量m成______，與行星和太陽(yáng)間
距離的二次方成______，即F∝mr2.
3．根據(jù)牛頓第三定律，可知太陽(yáng)吸引行星的同時(shí)，行星也必然吸引太陽(yáng)，行星對(duì)太陽(yáng)的
引力與太陽(yáng)的質(zhì)量M成________，與行星和太陽(yáng)間距離的二次方成________，即F′∝Mr2.
4．太陽(yáng)與行星間引力的大小與太陽(yáng)的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者距離的二次方成
反比，即F＝________，式中G為比例系數(shù)，其大小與太陽(yáng)和行星的質(zhì)量________，太
陽(yáng)與行星引力的方向沿二者的____________．
5．下面關(guān)于行星對(duì)太陽(yáng)的引力的說(shuō)法中正確的是()
A．行星對(duì)太陽(yáng)的引力和太陽(yáng)對(duì)行星的引力是同一性質(zhì)的力
B．行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)
C．太陽(yáng)對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽(yáng)的引力
D．行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星距太陽(yáng)的距離成反比
6．太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與行星對(duì)太陽(yáng)的引力F′大小相等，其依據(jù)是()
A．牛頓第一定律B．牛頓第二定律
C．牛頓第三定律D．開(kāi)普勒第三定律
7．下面關(guān)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力的說(shuō)法中正確的是()
A．太陽(yáng)對(duì)行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
B．太陽(yáng)對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間的距離成反比
C．太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由實(shí)驗(yàn)得出的
D．太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)
動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的
【概念規(guī)律練】

知識(shí)點(diǎn)一太陽(yáng)與行星間的引力
1．隕石落向地球是因?yàn)?)
A．隕石對(duì)地球的吸引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的吸引力，所以隕石才落向地球
B．隕石對(duì)地球的吸引力和地球?qū)﹄E石的吸引力大小相等，但隕石的質(zhì)量小，加速度大，
所以改變運(yùn)動(dòng)方向落向地球
C．太陽(yáng)不再吸引隕石，所以隕石落向地球
D．隕石是在受到其他星球斥力作用下落向地球的
2．關(guān)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力，下列說(shuō)法中正確的是()
A．太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此有F引＝mv2r，由此可知，
太陽(yáng)對(duì)行星的引力F引與太陽(yáng)到行星的距離r成反比
B．太陽(yáng)對(duì)行星的引力提供行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力，因此有F引＝mv2r，由此可知，太
陽(yáng)對(duì)行星的引力F引與行星運(yùn)行速度的二次方成正比
C．太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間的距離的二次方成
反比
D．以上說(shuō)法均不對(duì)
3．關(guān)于太陽(yáng)與行星間引力F＝GMmr2，下列說(shuō)法中正確的是()
A．公式中的G是引力常量，是人為規(guī)定的
B．這一規(guī)律可適用于任何兩物體間的引力
C．太陽(yáng)與行星間的引力是一對(duì)平衡力
D．檢驗(yàn)這一規(guī)律是否適用于其他天體的方法是比較觀測(cè)結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性
知識(shí)點(diǎn)二太陽(yáng)與行星間的引力與行星運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
4．關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的原因，下列說(shuō)法中正確的是()
A．由于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故行星不受任何力的作用
B．由于行星周?chē)嬖谛D(zhuǎn)的物質(zhì)
C．由于受到太陽(yáng)的引力
D．除了受到太陽(yáng)的吸引力，還必須受到其他力的作用
5．把行星的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)以后，開(kāi)普勒第三定律可寫(xiě)為T(mén)2＝r3k，m為行星
質(zhì)量，則可推得()
A．行星所受太陽(yáng)的引力為F＝kmr2
B．行星所受太陽(yáng)的引力都相同
C．行星所受太陽(yáng)的引力為F＝k4π2mr2
D．質(zhì)量越大的行星所受太陽(yáng)的引力一定越大

【方法技巧練】（wWw.dSBj1.CoM 讀書(shū)筆記吧）

太陽(yáng)與行星間的引力的求解方法
6．一顆小行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星
的運(yùn)行速率是地球運(yùn)行速率的()
A．4倍B．2倍
C．0.5倍D．16倍
7．已知木星質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的320倍，木星繞日運(yùn)行軌道的半徑大約是地球繞日運(yùn)
行軌道半徑的5.2倍，試求太陽(yáng)對(duì)木星和對(duì)地球引力大小之比．

參考答案
課前預(yù)習(xí)練
1．以任何方式改變速度(包括改變速度的方向)都需要力圓心或橢圓焦點(diǎn)太陽(yáng)對(duì)它的引力運(yùn)動(dòng)定律太陽(yáng)對(duì)它的引力所有物體之間
2．太陽(yáng)對(duì)行星的引力4π2kmr2正比反比
3．正比反比
4．GMmr2無(wú)關(guān)連線方向
5．A[行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是作用力和反作用力的關(guān)系，兩者性質(zhì)相同、大小相等、反向，所以A正確，C錯(cuò)誤；行星與太陽(yáng)間引力的大小與太陽(yáng)的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成正比，與兩者距離的二次方成反比，所以B、D錯(cuò)誤．]
6．C[物體間力的作用是相互的，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，所以依據(jù)是牛頓第三定律．]
7．AD[行星圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，它的大小與行星和太陽(yáng)質(zhì)量的乘積成正比，與行星和太陽(yáng)間距離的二次方成反比，所以A對(duì)，B錯(cuò)．太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒第三定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的，所以C錯(cuò)，D對(duì)．]
課堂探究練
1．B
2．C[由向心力表達(dá)式F＝mv2/r和v與T的關(guān)系式v＝2πr/T得F＝4π2mr/T2①
根據(jù)開(kāi)普勒第三定律r3/T2＝k變形得
T2＝r3/k②
聯(lián)立①②有F＝4π2km/r2
故太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間距離的二次方成反比．]
3．BD[G值是由物體間存在的萬(wàn)有引力的性質(zhì)決定的，而不是人為規(guī)定的，故A錯(cuò)誤；萬(wàn)有引力公式適用于任意兩物體間的引力作用，故B正確；太陽(yáng)與行星之間的引力是一對(duì)作用力和反作用力，而不是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；理論推理的結(jié)果是否正確，要看根據(jù)理論推出的結(jié)果是否與觀察的結(jié)果相吻合，故D正確．]
4．C[行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的原因就是太陽(yáng)對(duì)行星的吸引力提供了行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．]
5．C[行星所受太陽(yáng)的引力提供行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由公式F＝mv2r，又v＝2πrT，結(jié)合T2＝r3k可得F＝k4π2mr2，故C正確，A錯(cuò)誤；不同行星所受太陽(yáng)的引力由太陽(yáng)、行星的質(zhì)量和行星與太陽(yáng)間的距離決定，故B、D錯(cuò)誤．]
6．C[小行星、地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的向心力分別為F1、F2，對(duì)應(yīng)的速度分別為v1、v2，由向心力公式得，F(xiàn)1＝m1v21r1，由太陽(yáng)與行星之間的相互作用規(guī)律可知，F(xiàn)1∝m1r21，由上述兩式可得，v1∝1r1，同理可得，v2∝1r2，故v1v2＝r2r1，因r1＝4r2，故v1v2＝12，故正確答案是C.]
方法總結(jié)要明確小行星、地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的向心力的來(lái)源．在計(jì)算比值一類(lèi)的問(wèn)題時(shí)，可將所計(jì)算的物理量進(jìn)行化簡(jiǎn)至不同的對(duì)象間具有相同的物理量為止，這樣便于解題，請(qǐng)結(jié)合本題認(rèn)真體會(huì)．
7．11.8∶1
解析設(shè)地球質(zhì)量為m，則木星質(zhì)量為320m，設(shè)地球繞日運(yùn)行軌道半徑為r，則木星繞日運(yùn)行軌道半徑為5.2r，則有：
太陽(yáng)對(duì)地球的引力：F1＝GMmr2
太陽(yáng)對(duì)木星的引力：F2＝GM320m(5.2r)2
因此引力大小之比為F2F1＝3205.22≈11.81.

相關(guān)知識(shí)

太陽(yáng)與行星間的引力

第2節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力
{課前感知}

1．牛頓在前人對(duì)慣性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步的研究后認(rèn)為：力是改變物體速度(包括改變速度的方向)的．也就是說(shuō)，行星之所以繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，而沒(méi)有沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)離開(kāi)太陽(yáng)，就是因?yàn)樘?yáng)對(duì)行星有，這個(gè)力使行星產(chǎn)生了．
2．為了簡(jiǎn)化，我們把行星的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)．假定有一顆行星，它的質(zhì)量為m，公轉(zhuǎn)周期為T(mén)，軌道半徑(行星到太陽(yáng)的距離)為r，那么，太陽(yáng)對(duì)行星的引力F就行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力，即F=。
3.太陽(yáng)與行星間的引力跟太陽(yáng)的質(zhì)量、行星的質(zhì)量成，跟它們之間的距離的二次方成。寫(xiě)成公式就是F=。
4.由公式和可以得到F=，這個(gè)式子表明太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與成正比，與成反比。
5.在對(duì)太陽(yáng)與行星間的引力的探究過(guò)程中我們運(yùn)用的定律和規(guī)律是

{即講即練}
【典題例釋】【我行我秀】
【例1】隕石落向地球是因?yàn)椋ǎ?br> A.隕石對(duì)地球的吸引力遠(yuǎn)小于地球?qū)﹄E石的吸引力，所以隕石才落上地球
B.隕石對(duì)地球的引力和地球?qū)﹄E石的引力大小相等，但隕石的質(zhì)量小，加速度大，所以改變運(yùn)動(dòng)方向落向地球
C.太陽(yáng)不再吸引隕石，所以隕石落上地球
D.隕石是在受到其他星球斥力作用落向地球的
【思路分析】?jī)蓚€(gè)物體間的引力是一對(duì)作用力與反作用力，它們的大小相等，它們的大小與質(zhì)量和距離有關(guān)。
【答案】B
【類(lèi)題總結(jié)】與太陽(yáng)等其他天體也存在引力的作用，但由于距離太大，所以起主要作用的是地球?qū)ζ涫┘拥囊ψ饔谩?br> 【例2】一位同學(xué)根據(jù)向心力F=m說(shuō)，如果人造衛(wèi)星質(zhì)量不變，當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí)，人造衛(wèi)星需要的向心力減為原來(lái)的1/2；另一位同學(xué)根據(jù)引力公式F∝m推斷，當(dāng)軌道半徑增大到2倍時(shí)，人造衛(wèi)星受到的向心力減小為原來(lái)的1/4。這兩個(gè)同學(xué)中誰(shuí)說(shuō)的對(duì)?為什么?
【思路分析】要找到兩個(gè)變量之間的關(guān)系，必須是在其他量一定的條件下才能確定。衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力的變化情況由公式F=m來(lái)判斷，而衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)受到的向心力的變化情況則由公式F∝來(lái)判斷。
【答案】第二位同學(xué)說(shuō)的對(duì)，因?yàn)楦鶕?jù)向心力公式F=m，只有當(dāng)運(yùn)動(dòng)速率v一定時(shí)，需要的向心力F與軌道半徑r成反比。由于星體的質(zhì)量為定值，由行星與太陽(yáng)間的引力公式可知，衛(wèi)星受到的引力F將與衛(wèi)星軌道半徑的平方r2成反比。
【類(lèi)題總結(jié)】本題考查了學(xué)生對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、天體間的引力公式的理解。解題時(shí)注意，由于速度變化而需要的力和由于質(zhì)量存在而產(chǎn)生的引力是不同的。
【例3】試說(shuō)明在推導(dǎo)太陽(yáng)與行星間的引力的過(guò)程中，所用公式F=m、v=、=k的物理意義和公式中各量的物意義。
【思路分析】公式F=mv2/2表示表示物以線速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力的大小為F，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,做圓周運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量為m。公式v=表示物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度等于圓周軌道的周長(zhǎng)C=2πr與運(yùn)動(dòng)周期T的比值。其中表示圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。公式=k是開(kāi)普勒第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，其中R表示橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的大小，T表示行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，k是一個(gè)太陽(yáng)系中的與行星無(wú)關(guān)的常量。
【類(lèi)題總結(jié)】本題主要考查萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程中用到的公式。理解各公式的適用條件，明確各量的含義，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律分析。
【例4】設(shè)地球E(質(zhì)量為M)是沿圓軌道繞太陽(yáng)S運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)動(dòng)到位置P時(shí)，有一艘宇宙飛船(質(zhì)量為m)在太陽(yáng)和地球連線上的A處，從靜止出發(fā)，在恒定的推進(jìn)力F的作用下，沿AP方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，如圖7—2—2所示，兩年后在P處(飛船之間的引力不計(jì))，根據(jù)以上條件，求地球與太陽(yáng)之間的引力．
【思路分析】設(shè)半年時(shí)間為t，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的半徑為R，則飛船由A到P點(diǎn)的時(shí)間為4t，到Q點(diǎn)的時(shí)間為5t，P、Q兩點(diǎn)的距離為2R，由此可據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，進(jìn)行計(jì)算。
【答案】
地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期為一年，即T=2t，其向心力由地球與太陽(yáng)間的引力來(lái)提供，所以
引=向=引=.
【類(lèi)題總結(jié)】太陽(yáng)與行星之間的引力提供行星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是解決天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一個(gè)重要思路。1．某物體在地面所受引力是該物體在距地面高R/2處所受引力的倍。（R為地球半徑）

2（1）如圖7—2—1所示為一個(gè)人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡，在衛(wèi)星由近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)的過(guò)程中：（）

A.地球引力對(duì)衛(wèi)星不做功
B.衛(wèi)星運(yùn)行的速率不變
C.衛(wèi)星的重力勢(shì)能增加
D.衛(wèi)星的機(jī)械能減少

2（2）一群小行星在同一圓形軌道上繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，這些小行星具有（）
A.相同的速率
B.相同的加速度
C.相同的運(yùn)轉(zhuǎn)周期
D.相同的角速度

3．下面關(guān)于行星對(duì)太陽(yáng)的引力的說(shuō)法中正確的是（）
A.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是同一性質(zhì)的力
B.行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)
C.太陽(yáng)對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽(yáng)的引力
D.行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星距太陽(yáng)距離成反比

4（1）.兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1、m2，繞太陽(yáng)的軌道半徑是r1和r2，若它們只受太陽(yáng)引力作用，那么它們與太陽(yáng)之間引力之比為，它們的公轉(zhuǎn)周期之比為。
4（2）.兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只受太陽(yáng)引力的作用，那么這兩個(gè)行星的向心加速度之比為（）
A.1B.
C.D.

{超越課堂}

〖基礎(chǔ)鞏固〗
1.太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與行星對(duì)太陽(yáng)的引力F′大小相
等，其依據(jù)是（）
A.牛頓第一定律B.牛頓第二定律
C.牛頓第三定律D.開(kāi)普勒第三定律
2.下面關(guān)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力說(shuō)法中正確的是（）
A.太陽(yáng)對(duì)行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
B.太陽(yáng)對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間的距離成反比
C.太陽(yáng)對(duì)行星的引力是由實(shí)驗(yàn)得出的
D.太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒定律和行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的
3.行星之所以繞太陽(yáng)運(yùn)行，是因?yàn)椋ǎ?br> A．行星運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性作用
B．太陽(yáng)是宇宙的控制中心，所有星體都繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)
C．太陽(yáng)對(duì)行星有約束運(yùn)動(dòng)的引力作用
D．行星對(duì)太陽(yáng)有排斥力作用，所以不會(huì)落向太陽(yáng)
4.關(guān)于地球和太陽(yáng)，下列說(shuō)法中正確的是（）
A.地球?qū)μ?yáng)的引力比太陽(yáng)對(duì)地球的引力小得多
B．地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的向心力來(lái)源于太陽(yáng)對(duì)地球的萬(wàn)有引力
C．太陽(yáng)對(duì)地球的作用力有引力和向心力
D.在地球?qū)μ?yáng)的引力作用下，太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)
5.下列說(shuō)法正確的是（）
A.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是牛頓第二定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到驗(yàn)證的
B.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式這個(gè)關(guān)系式實(shí)際上是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)公式，它是由速度的定義式得來(lái)的
C.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，我們引用了公式，這個(gè)關(guān)系式是開(kāi)普勒第三定律，是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到證明的
D.在探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律時(shí)，使用的三個(gè)公式，都是可以在實(shí)驗(yàn)室中得到證明的
6.把行星運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)以后，開(kāi)普勒第三定律可寫(xiě)為，則可推得（）
A.行星受太陽(yáng)的引力為
B.行星受太陽(yáng)的引力都相同
C.行星受太陽(yáng)的引力
D.質(zhì)量越大的行星受太陽(yáng)的引力一定越大
7.太陽(yáng)與行星間的引力大小為，其中G為比例系數(shù)，由此關(guān)系式可知G的單位是（）
A.Nm2/kg2B.Nkg2/m2
C.m3/kgs2D.kgm/s2
8.把太陽(yáng)系各行星的運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星（）
A.周期越小B．線速度越小
C．角速度越小D．加速度越小
9.一行星沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，在由近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)日點(diǎn)的過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的是（）
A.行星的加速度逐漸減小
B.行星的動(dòng)能逐漸減小
C.行星與太陽(yáng)間的引力勢(shì)能逐漸減小
D.行星與太陽(yáng)間的引力勢(shì)能跟動(dòng)能的和保持不變
10.對(duì)太陽(yáng)系的行星，由公式，可以得到F=，這個(gè)式子表明太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與成正比，與成反比。
11.兩個(gè)行星的質(zhì)量分別為m1和m2，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)行的軌道半徑分別為r1和r2，則它們與太陽(yáng)間的引力之比為。
12.已知地球質(zhì)量為5.89×1024kg，太陽(yáng)的質(zhì)量為2.0×1030kg，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑是1.5×1011m，則太陽(yáng)對(duì)地球的吸引力為N，地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的向心加速度為m/s2.（已知G=6.67×10-11Nm2/kg2）
〖能力提升〗
13〖易錯(cuò)題〗地球的質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，若地球吸引月球的力的大小為，則月球吸引地球的力的大小為（）
A./81B.C.9D.81F
14.〖概念理解題〗行星繞恒星的運(yùn)動(dòng)軌道是圓形，它的運(yùn)行周期T的平方與軌道半徑r的立方之比為常數(shù)，即此常數(shù)k的大?。ǎ?br> A.只與恒星的質(zhì)量有關(guān)
B.只與行星的質(zhì)量有關(guān)
C.與行星和恒星的質(zhì)量都有關(guān)
D.與行星和恒星的質(zhì)量都無(wú)關(guān)
15.〖應(yīng)用題〗要使太陽(yáng)對(duì)某行星的引力減小到原來(lái)的l/4，下列辦法不可采用的是（）
A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變
B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的1/4，距離不變
C使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變
D.使兩者的距離和質(zhì)量都減小為原來(lái)的1/4
16.〖概念理解題〗太陽(yáng)對(duì)地球有相當(dāng)大的引力，而且地球?qū)μ?yáng)也有引力作用，為什么它們不靠在一起?其原因是（）
A.太陽(yáng)對(duì)地球的引力與地球?qū)μ?yáng)的引力，這兩個(gè)力大小相等、方向相反，互相平衡
B.太陽(yáng)對(duì)地球的引力還不夠大
C.不僅太陽(yáng)對(duì)地球有引力作用，而且太陽(yáng)系里其他星球?qū)Φ厍蛞灿幸?，這些力的合力為零
D.太陽(yáng)對(duì)地球引力不斷改變地球的運(yùn)動(dòng)方向，使得地球繞太陽(yáng)運(yùn)行
17.〖信息題〗科學(xué)家們推測(cè)，太陽(yáng)系的第十顆行星就在地球的軌道上．從地球上看，它永遠(yuǎn)在太陽(yáng)的背面，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)它，可以說(shuō)是“隱居”著的地球的“孿生兄弟”．由以上信息我們可以推知（）
A.這顆行星需要的向心力與地球等大
B.這顆行星的自轉(zhuǎn)半徑與地球相同
C.這顆行星的質(zhì)量等于地球的質(zhì)量
D.這顆行星的公轉(zhuǎn)半徑與地球相同
18.〖綜合題〗下列有關(guān)行星運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是（）
A.由可知，行星軌道半徑越大，角速度越小
B.由可知，行星軌道半徑越大，行星的加速度越大
C.由可知，星軌道半徑越大，行星的加速度越小
D.由可知，行星軌道半徑越大，線速度越小
19.〖應(yīng)用題〗若兩顆行星的質(zhì)量分別為M和m，它們繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑分別為R和r，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比（）
A.B.
C.D.
20.〖應(yīng)用題〗若兩顆繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星的質(zhì)量分別為m1和m2，它們繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑分別為r1和r2，則它們的向心加速之比為（）
A.1：1B.m2r1：m1r2
C.D.
21.〖應(yīng)用題〗已知太陽(yáng)光從太陽(yáng)射到地球需要500s，地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期約為3.2×107s，地球的質(zhì)量約為6×1024kg.求太陽(yáng)對(duì)地球的引力為多大?(答案只需保留一位有效數(shù)字)

〖思維拓展〗
22.〖信息題〗2005年北京時(shí)間7月4日下午1時(shí)52分(美國(guó)東部時(shí)間7月4日凌晨1時(shí)52分)探測(cè)器成功撞擊“坦普爾一號(hào)”彗星，投入彗星的懷抱，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)歷史上第一次對(duì)彗星的“大對(duì)撞”，如圖7—2—3所示．假設(shè)“坦普爾一號(hào)”彗星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓，其運(yùn)動(dòng)周期為5.74年．則關(guān)于“坦普爾一號(hào)”彗星的下列說(shuō)法中，正確的是（）
A.繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的角速度不變
B.近日點(diǎn)處線速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處線速度
C.近日點(diǎn)處加速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處加速度
D.其橢圓軌道半長(zhǎng)軸的立方與周期的平方之比是一個(gè)與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)
23.〖探究題〗在用公式時(shí)，某同學(xué)查表計(jì)算出行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的/s2、月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的k2=1.020×1013m3/s2，他從有關(guān)資料上查出太陽(yáng)質(zhì)量M=1.989×1030kg、地球質(zhì)量為m=5.976×1024kg，它分別計(jì)算出m3/(kgs2)=(kgs2)=1.71×10-12m3/(kg
s2)，m3/(kgs2)=1.71×10-12m3/(kgs2).如果我們把k稱(chēng)為開(kāi)普勒常量，當(dāng)行星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，稱(chēng)太陽(yáng)為中心星球，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，稱(chēng)地球?yàn)橹行男乔颍瑥倪@個(gè)計(jì)算結(jié)果可以作下面的猜想（）
A.開(kāi)普勒常量k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量
B.開(kāi)普勒常量k是一個(gè)與中心星球質(zhì)量無(wú)關(guān)的常量
C.開(kāi)普勒常量k與中心星球質(zhì)量的一次方成正比
D.開(kāi)普勒常量是與中心星球質(zhì)量的一次方成反比
24.〖探究題〗2004年最壯觀的天文現(xiàn)象莫過(guò)于金星凌日，金星是太陽(yáng)系里惟一逆向自轉(zhuǎn)的行星，金星上太陽(yáng)西升東落，人們稱(chēng)金星為太陽(yáng)的逆子就是這個(gè)原因．如圖7—2—4金星和地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以近似看作同一平面內(nèi)的逆時(shí)針?lè)较虻膭蛩賵A周運(yùn)動(dòng)．已知金星和地球公轉(zhuǎn)的半徑分別為1.1×108km和1.5×108km．從圖中所示的金星與地球相距最近的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，估算金星再次與地球相距最近需多少地球年?(地球公轉(zhuǎn)周期為1年)

第二節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力
【課前感知】
1.原因吸引力加速度2.等于3.正比反比
4、【思路分析】由已知得：
所以，由此看出，F(xiàn)與m成正比，與r的二次方成反比。
行星的質(zhì)量行星和太陽(yáng)間距離的平方
5、開(kāi)普勒第三定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律
【我行我秀】
1、（1）【思路分析】根據(jù)得
【解后反思】靈活運(yùn)用引力公式是解此題的關(guān)鍵。由于兩個(gè)天體沒(méi)有變，改變的只是它們之間的距離，故可直接利用。
2、（1）C【思路分析】衛(wèi)星與地球間的引力遵守平方反比定律，其作用力方向始終在衛(wèi)星與地球的連線上。衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，與地球的距離r不斷變化，相當(dāng)于一個(gè)物體距地面的高度在變化，所以地球?qū)πl(wèi)星的引力將對(duì)衛(wèi)星做功，所以衛(wèi)星的動(dòng)能減小，速率減?。挥捎陔x地面高度的增加，所以其重力勢(shì)能增大；由于僅受引力作用，所以衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。
【解后反思】本題考查了學(xué)生對(duì)重力與引力、引力做功、引力勢(shì)能概念的認(rèn)識(shí)，考查了學(xué)生的知識(shí)遷移能力。
（2）ACD
3、A【思路分析】行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是一對(duì)作用力和反作用力，是同一性質(zhì)的力，其大小等于
4、（1）
（2）D【思路分析】由
【超越課堂】
1、C【思路分析】物體間力的作用是相互的，作用力與反作用力大小相等，方向相反，并在同一條直線上。
2、AD【思路分析】行星圍繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，它的大小與行星和太陽(yáng)質(zhì)量的乘積成正比，與行星和太陽(yáng)間的距離的平方成反比，所以A對(duì)B錯(cuò)。太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒三定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的，所以C錯(cuò)，D對(duì)。
3、C4、B5、AB6、AC7、AC
8、BCD【思路分析】由太陽(yáng)與行星間的引力提供向心力
所以，
9、ABD10、；行星的質(zhì)量；行星和太陽(yáng)距離的二次方
11、
12、【思路分析】
地球公轉(zhuǎn)向心加速度為
13、B【思路分析】作用力與反作用力總是等大反向。易錯(cuò)點(diǎn)是學(xué)生容易忽略這是一對(duì)作用力與反作用力，誤認(rèn)為與質(zhì)量成正比。
14、A15、D16、D17、D18、D19、B20、D
21、【思路分析】地球繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，由于橢圓非常接近圓軌道，所以可將地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要的向心力是由太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供。
【答案】因?yàn)樘?yáng)光從太陽(yáng)射到地球用的時(shí)間為500s，所以太陽(yáng)與地球間的距離（c為光速）

所以，代入數(shù)據(jù)得。
【解后反思】在有的物理問(wèn)題中，所求量不能直接用公式進(jìn)行求解，必須利用等效的方法間接求解，這就要求在等效替換中建立一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?，利用相?yīng)的規(guī)律，尋找解題的途徑。
22、BCD【思路分析】“坦普爾一號(hào)”彗星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓。在橢圓軌道上，太陽(yáng)對(duì)彗星的萬(wàn)有引力提供彗星做橢圓運(yùn)動(dòng)的向心力，而且彗星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，在近日點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能大，勢(shì)能?。辉谶h(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能小，勢(shì)能大，所以B正確。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力公式得C正確，由得，此式表示彗星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道半長(zhǎng)軸的立方與周期的平方之比是一個(gè)與太陽(yáng)質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)。
23、C

高一物理下冊(cè)《太陽(yáng)與行星間的引力》教學(xué)設(shè)計(jì)

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫(xiě)呢？下面是小編為大家整理的“高一物理下冊(cè)《太陽(yáng)與行星間的引力》教學(xué)設(shè)計(jì)”，歡迎您參考，希望對(duì)您有所助益！

高一物理下冊(cè)《太陽(yáng)與行星間的引力》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教材分析】

《太陽(yáng)與行星間的引力》是高中物理必修二第六章的第2節(jié)內(nèi)容。

本章作為圓周運(yùn)動(dòng)的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，是對(duì)第五章《曲線運(yùn)動(dòng)》所涉及的基本概念和規(guī)律在理解和應(yīng)用上的進(jìn)一步加深。

本章的編寫(xiě)主要按以下線索展開(kāi)：開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的描述為萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)——牛頓在前人的研究的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律——卡文迪許用實(shí)驗(yàn)較準(zhǔn)確地測(cè)定了引力常量，使得萬(wàn)有引力定律有了更實(shí)際的應(yīng)用——利用萬(wàn)有引力定律及有關(guān)的知識(shí)討論天體和人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況。

【學(xué)情分析】

1.學(xué)生已有學(xué)科知識(shí)分析

學(xué)生在必修1第四單元學(xué)習(xí)了牛頓的運(yùn)動(dòng)定律，熟練掌握牛頓第二定律和牛頓第三定律的應(yīng)用；在必修2第五單元深入學(xué)習(xí)了物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件和向心力的計(jì)算公式；在本單元第一節(jié)通過(guò)開(kāi)普勒三定律的學(xué)習(xí)，掌握了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的興趣正濃。理論上已經(jīng)完全具備了接受萬(wàn)有引力定律的能力。

2.學(xué)生能力分析

高一學(xué)生數(shù)字計(jì)算能力較強(qiáng)，而進(jìn)行公式推導(dǎo)的能力較弱；接受知識(shí)的能力較強(qiáng)，而創(chuàng)造能力比較欠缺。

3.學(xué)生所處環(huán)境

我國(guó)在航天事業(yè)上的突破，極大的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)宇宙、航天、衛(wèi)星知識(shí)的興趣。而學(xué)生已有的有關(guān)宇宙、航天、衛(wèi)星的知識(shí)僅局限于認(rèn)知階段，對(duì)于它們的規(guī)律知之甚少。所以對(duì)學(xué)習(xí)本課內(nèi)容學(xué)生的愿望是迫切的，積極性很高。

【教學(xué)目標(biāo)】

1、知識(shí)與技能：

A.理解一切行星的運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樘?yáng)對(duì)行星存在引力的作用，了解關(guān)于解釋行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的不同觀點(diǎn)和引力思想的形成過(guò)程。

B.通過(guò)開(kāi)普勒第三定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星之間的引力的關(guān)系。

2、過(guò)程與方法

A.通過(guò)推導(dǎo)太陽(yáng)與行星之間的引力公式，體會(huì)邏輯推理在科學(xué)研究中的重要性。

B.通過(guò)小組討論，讓學(xué)生嘗試發(fā)表自己的見(jiàn)解，能與同組成員及組間成員進(jìn)行交換意見(jiàn)，鍛煉人際交往能力

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀

A.讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)的進(jìn)步是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究過(guò)程和大膽猜想的結(jié)合。

B.通過(guò)太陽(yáng)與行星之間的引力規(guī)律的探索，體會(huì)探究大自然規(guī)律的樂(lè)趣。

基于學(xué)生的學(xué)科知識(shí)水平、能力水平及個(gè)人常識(shí)，在完成教學(xué)大綱的要求下對(duì)本課的重點(diǎn)與難點(diǎn)作了如下處理：

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

1、重點(diǎn)：

太陽(yáng)與行星之間的引力規(guī)律的探索過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力及科學(xué)探究的方法

2、難點(diǎn)：

太陽(yáng)與行星之間的引力規(guī)律的探索

【教學(xué)過(guò)程】

新課導(dǎo)入（復(fù)習(xí)導(dǎo)入）

【教師活動(dòng)】請(qǐng)同學(xué)們回顧開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容？（提問(wèn)）

【學(xué)生活動(dòng)】記憶、回答問(wèn)題。

【教師活動(dòng)】課件展示開(kāi)普勒三定律：

開(kāi)普勒第一定律：所有的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是大小不同的橢圓，太陽(yáng)在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。

開(kāi)普勒第二定律：對(duì)任意行一個(gè)星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。

開(kāi)普勒第三定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道半長(zhǎng)軸R的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的平方成正比。

【教師活動(dòng)】開(kāi)普勒在1609和1619年發(fā)表了行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律，解決了描述行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的問(wèn)題，但好奇的人們面向天穹，深情地叩問(wèn)：是什么力量支配著行星繞著太陽(yáng)做如此和諧而有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)呢？（問(wèn)題的提出：）

【教師活動(dòng)】介紹十七世紀(jì)前以及伽利略，開(kāi)普勒，笛卡兒的觀點(diǎn)：

17世紀(jì)前：行星理所應(yīng)當(dāng)?shù)淖鲞@種完美的圓周運(yùn)動(dòng)；

伽利略：一切物體都有合并的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)導(dǎo)致物體做圓周運(yùn)動(dòng)；

開(kāi)普勒：受到了來(lái)自太陽(yáng)的類(lèi)似于磁力的作用。

笛卡兒：在行星的周?chē)行D(zhuǎn)的物質(zhì)作用在行星上，使得行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步介紹：

到牛頓這個(gè)時(shí)代的時(shí)候，科學(xué)家們對(duì)這個(gè)問(wèn)題有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，例如胡克、哈雷等，他們認(rèn)為行星繞地球運(yùn)動(dòng)受到太陽(yáng)對(duì)它的引力，甚至證明了行星軌道如果為圓形，引力的大小跟太陽(yáng)距離的二次方成反比，但無(wú)法證明在橢圓軌道下，引力也遵循這個(gè)規(guī)律。（猜想與假設(shè)）

牛頓在前人的基礎(chǔ)上，利用他超凡的數(shù)學(xué)能力證明了如果太陽(yáng)和行星的引力與距離的二次方成反比，則行星的軌跡是橢圓，并且闡述了普遍意義下的萬(wàn)有引力定律。

這一節(jié)和下一節(jié)，我們將追尋牛頓的足跡，用自己的手和腦，重新“發(fā)現(xiàn)”萬(wàn)有引力定律。由于受到數(shù)學(xué)知識(shí)的限制，我們要對(duì)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行簡(jiǎn)化.

【新課教學(xué)】

一、模型簡(jiǎn)化：

引導(dǎo)學(xué)生思考：

問(wèn)題一：行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)是否需要力？

【學(xué)生活動(dòng)】思考、討論、回答問(wèn)題。

問(wèn)題二：行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不會(huì)處理橢圓運(yùn)動(dòng)，我們能否把行星的橢圓運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化呢？

【學(xué)生活動(dòng)】觀察八大行星的軌道半長(zhǎng)軸與半短軸的區(qū)別并結(jié)合開(kāi)普勒第二定律的內(nèi)容得到結(jié)論：行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（簡(jiǎn)化模型）

【教師活動(dòng)】大多數(shù)行星運(yùn)動(dòng)軌道接近于圓，中學(xué)階段不研究橢圓，為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們把橢圓軌道按圓軌道來(lái)處理，這就是簡(jiǎn)化模型。開(kāi)普勒定律實(shí)用于圓軌道時(shí)怎樣描述呢？

1.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心。

2.對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

3.所有行星軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等。

【教師活動(dòng)】

總結(jié)：行星做曲線運(yùn)動(dòng)→必受到力的作用→把行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)→進(jìn)一步簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：依照已學(xué)知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題，然后讓學(xué)生個(gè)體作答解決問(wèn)題，同時(shí)不斷拋出新的討論點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論探究。模型簡(jiǎn)化也經(jīng)過(guò)先猜測(cè)再推理的過(guò)程。

【教師活動(dòng)】我們已經(jīng)將行星的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么原因是什么呢？

【學(xué)生活動(dòng)】思考、討論、回答問(wèn)題。（教師從力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的角度引導(dǎo)）

二、太陽(yáng)對(duì)行星的引力

思路：已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律--------求受力規(guī)律（太陽(yáng)對(duì)行星的引力）

【教師活動(dòng)】

問(wèn)題三：太陽(yáng)與行星間的引力F可能與什么量有關(guān)系？我們有什么處理的辦法呢？

【學(xué)生活動(dòng)】思考、討論、探究。

【教師活動(dòng)】我們已經(jīng)將行星的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。那么太陽(yáng)對(duì)行星的引力，就等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。

如果設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，運(yùn)行周期為T(mén)，行星到太陽(yáng)的距離為r，則行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可以怎樣表示？

【學(xué)生活動(dòng)】向心力可以表示為=

【教師活動(dòng)】在天文觀測(cè)中我們應(yīng)該用哪個(gè)方程來(lái)探究向心力呢？

【學(xué)生活動(dòng)】天文觀測(cè)中難以直接得到行星運(yùn)動(dòng)的速度v，但可以得到行星公轉(zhuǎn)的周期T，因此應(yīng)該用來(lái)表示向心力。

【教師活動(dòng)】能不能根據(jù)得到的結(jié)論？

【學(xué)生活動(dòng)】不同行星的公轉(zhuǎn)周期是不同的，所以不能說(shuō)。

【教師活動(dòng)】而且要尋找F跟的關(guān)系，那么表達(dá)式中就不應(yīng)該出現(xiàn)周期T，所以要設(shè)法消去上式中的T，應(yīng)該怎么消呢？

【學(xué)生活動(dòng)】可以把開(kāi)普勒第三定律變形為，代入上式得到：

或

【教師活動(dòng)】我們注意到K是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)，而僅與太陽(yáng)有關(guān)的常數(shù)，這表明太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間距離的二次方成反比。

【教師活動(dòng)】

問(wèn)題五：如果中心天體的質(zhì)量發(fā)生變化，引力F變不變呢？

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生思考、討論。

【教師活動(dòng)】用疊加的觀點(diǎn)分析此問(wèn)題，可以得出：F將變化，且M增大，F(xiàn)也增大；反之亦然。很顯然，F(xiàn)還應(yīng)與中心天體的質(zhì)量M有關(guān)。

【教師活動(dòng)】它們之間有什么關(guān)系呢？怎樣研究F與M的關(guān)系呢？（思考1分鐘）

教師引導(dǎo)：剛才我們選擇行星為研究對(duì)象，研究的結(jié)果中并沒(méi)有出現(xiàn)太陽(yáng)質(zhì)量M。下面我們不妨嘗試以太陽(yáng)為研究對(duì)象，看看行星對(duì)太陽(yáng)的引力什么特征？

三、行星對(duì)太陽(yáng)的引力

【教師活動(dòng)】對(duì)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力，太陽(yáng)是施力物，而根據(jù)牛頓第三定律，太陽(yáng)也要受到行星大小相等，方向相反的引力作用，對(duì)于這個(gè)引力，太陽(yáng)又是受力物。對(duì)稱(chēng)性是許多物理規(guī)律的一個(gè)重要特性。并且太陽(yáng)對(duì)行星的引力和行星對(duì)太陽(yáng)的引力是同種性質(zhì)的力，那么它們就應(yīng)該遵循相同的規(guī)律。

【學(xué)生活動(dòng)】（討論、推導(dǎo)、交流）（M為太陽(yáng)質(zhì)量）

【教師活動(dòng)】很好，太陽(yáng)對(duì)行星的引力和行星對(duì)太陽(yáng)的引力有什么關(guān)系？你能結(jié)合、式得到什么關(guān)系？

四、太陽(yáng)與行星間的引力

【學(xué)生活動(dòng)】這兩個(gè)力是作用力與反作用力的關(guān)系，根據(jù)牛頓第三定律可知：，由得：

【教師活動(dòng)】如果把這個(gè)結(jié)論進(jìn)一步拓展，你還能得到什么結(jié)論？

【學(xué)生活動(dòng)】應(yīng)該還可以得到：

【教師活動(dòng)】看到這樣的式子，你是不是有些興奮？是不是能發(fā)現(xiàn)些什么？

【學(xué)生活動(dòng)】我覺(jué)得從應(yīng)該可以得到比值應(yīng)該是個(gè)常數(shù)。

【教師活動(dòng)】這個(gè)想法很大膽，但是從可以下結(jié)論認(rèn)為是常數(shù)嗎？你的結(jié)論還只能是個(gè)猜想或假設(shè)，當(dāng)然這個(gè)想法非常具有建設(shè)性。不過(guò)我們還應(yīng)該進(jìn)行驗(yàn)證。

如果這個(gè)猜想成立，即（C是一個(gè)常數(shù)），那么式中的又可以怎樣表示？如果再把它們代回到式，你又能有什么發(fā)現(xiàn)？

【學(xué)生活動(dòng)】：……，可以得到：

【教師活動(dòng)】注意到是個(gè)常數(shù)，可以用令，這個(gè)結(jié)論也可以寫(xiě)成：

，

1）方向：太陽(yáng)與行星間引力的方向沿著二者的連線。

2）適用范圍：太陽(yáng)與行星間的引力

【教師活動(dòng)】上面，我們通過(guò)自己的努力，得到了太陽(yáng)與行星間的引力公式。我們今天得到的結(jié)論是萬(wàn)有引力定律么？

講述：通過(guò)演繹推理得到的結(jié)論，推廣到一般意義上的規(guī)律，在科學(xué)上是十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖虑?，需要?jīng)過(guò)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。下節(jié)課我們將繼續(xù)對(duì)今天得到的結(jié)論進(jìn)行推廣和檢驗(yàn)，之后才能得出萬(wàn)有引力定律。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：書(shū)本上根據(jù)太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，行星對(duì)太陽(yáng)的引力，推導(dǎo)太陽(yáng)與行星間的引力為過(guò)于牽強(qiáng)附會(huì)，不符合學(xué)科的認(rèn)知規(guī)律，學(xué)生不易接受,學(xué)生感到很茫然，而用該方法思路過(guò)程很?chē)?yán)密,學(xué)生容易掌握。

【課堂檢測(cè)】

1．下列關(guān)于行星對(duì)太陽(yáng)的引力的說(shuō)法中正確的是（）

A．行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)對(duì)行星的引力是同一性質(zhì)的力

B．行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星的質(zhì)量無(wú)關(guān)

C．太陽(yáng)對(duì)行星的引力大于行星對(duì)太陽(yáng)的引力

D．行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小與太陽(yáng)的質(zhì)量成正比，與行星距太陽(yáng)的距離成反比

2．火星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星與太陽(yáng)間的引力提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力．已知火星運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行的周期為T(mén)，引力常量為G，試寫(xiě)出太陽(yáng)質(zhì)量M的表達(dá)式．

3.開(kāi)普勒第三定律可知，不同行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，半徑的三次方與周期的平方的比值都相同，即．式中的值與什么物理量有關(guān)？請(qǐng)推導(dǎo)出其表達(dá)式

高一物理下冊(cè)《太陽(yáng)與行星間的引力》教學(xué)反思

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開(kāi)展，教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫(xiě)具體的教案內(nèi)容嗎？下面是小編精心收集整理，為您帶來(lái)的《高一物理下冊(cè)《太陽(yáng)與行星間的引力》教學(xué)反思》，僅供參考，大家一起來(lái)看看吧。

高一物理下冊(cè)《太陽(yáng)與行星間的引力》教學(xué)反思

由于是一節(jié)探究課，知識(shí)含量小，但對(duì)學(xué)生情感態(tài)度價(jià)值觀以及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)很重要。為此，我重在幫學(xué)生建立科學(xué)的探究方法，并適當(dāng)?shù)闹v授一些物理思想如簡(jiǎn)化和將不易測(cè)量的物理量換成易測(cè)量的轉(zhuǎn)化思想。還有就是通過(guò)對(duì)科學(xué)家們的介紹，讓學(xué)生感受偉人們深邃的洞察力，超前的意識(shí)，學(xué)習(xí)大家的研究風(fēng)范。因此，我認(rèn)為本課的這幾個(gè)重要環(huán)節(jié)還是得到突出了。但還是有一些教學(xué)組織上存在問(wèn)題，比如板書(shū)滯后。又如學(xué)生由獨(dú)立的思考之后沒(méi)有轉(zhuǎn)向交流合作，時(shí)間也只多一分鐘。另外，學(xué)生提出的觀點(diǎn)，應(yīng)該嘗試讓學(xué)生評(píng)價(jià)。如太陽(yáng)對(duì)行星的引力，讓學(xué)生評(píng)價(jià)此觀點(diǎn)，或提出不同觀點(diǎn)，而不應(yīng)該由老師默認(rèn)學(xué)生們都知道。

其次勵(lì)志教育不夠成功，沒(méi)有煽情，無(wú)感染力。應(yīng)該邊介紹，邊與學(xué)生交流。如講完勇氣來(lái)源之后，問(wèn)學(xué)生牛頓的名言是什么：站在巨人肩上。在這種背景下深化學(xué)生對(duì)牛頓名言的理解。同時(shí)起到勵(lì)志教育的目的。

再就是有些問(wèn)題可以換成讓學(xué)生討論，如：為什么F與T是無(wú)關(guān)的，然后，再來(lái)講例子。也許有的學(xué)生就能夠講得自己更好，更能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位。

還有就是在得出本節(jié)課的重要知識(shí)時(shí)，沒(méi)有及時(shí)的進(jìn)行方法教育，如：既然太陽(yáng)對(duì)行星的引力和行星對(duì)太陽(yáng)的引力是一對(duì)作用力與反作用力，二者同性質(zhì)且等大，那么它們大小應(yīng)該是相同的表達(dá)式，因此，二者可以合二為一，怎么合？學(xué)生討論得出

沒(méi)有總結(jié)出是類(lèi)比的方法，少了一次思維的結(jié)晶。

然后就是得出了太陽(yáng)與行星間引力表達(dá)式后沒(méi)有讓學(xué)生對(duì)此進(jìn)行評(píng)價(jià)，其實(shí)可以讓學(xué)生評(píng)價(jià)，加深學(xué)生的理解的同時(shí)，讓學(xué)生真正自發(fā)地體悟物理的簡(jiǎn)潔美與深刻。

本堂課最大的失誤在于估計(jì)學(xué)生探究能力不夠，導(dǎo)致主體知識(shí)顯得有些薄弱。另外一個(gè)就是時(shí)間把握不準(zhǔn)，沒(méi)有讓學(xué)生自行總結(jié)本課重點(diǎn)，形成自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖。

高考物理第一輪行星的運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)與行星間的引力專(zhuān)題復(fù)習(xí)學(xué)案

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，教師要準(zhǔn)備好教案，這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。怎么才能讓教案寫(xiě)的更加全面呢？下面是由小編為大家整理的“高考物理第一輪行星的運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)與行星間的引力專(zhuān)題復(fù)習(xí)學(xué)案”，相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。

§7.1行星的運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)與行星間的引力
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解人類(lèi)認(rèn)識(shí)天體運(yùn)動(dòng)的歷史過(guò)程。
2、理解開(kāi)普勒三定律的內(nèi)容及其簡(jiǎn)單應(yīng)用，掌握在高中階段處理行星運(yùn)動(dòng)的基本方法。
3、知道太陽(yáng)與行星間的引力與哪些因素有關(guān)。
4、學(xué)習(xí)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程與方法。
【自主學(xué)習(xí)】
一、人類(lèi)認(rèn)識(shí)天體運(yùn)動(dòng)的歷史
1、“地心說(shuō)”的內(nèi)容及代表人物：
2、“日心說(shuō)”的內(nèi)容及代表人物：
二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容
開(kāi)普勒第一定律：。
開(kāi)普勒第二定律：。
開(kāi)普勒第三定律：。即：
在高中階段的學(xué)習(xí)中，多數(shù)行星運(yùn)動(dòng)的軌道能夠按圓來(lái)處理。
三、太陽(yáng)與行星間的引力
牛頓根據(jù)開(kāi)普勒第一、第二定律得出太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力與成正比，與成反比，即。然后，根據(jù)牛頓第三定律，推知行星對(duì)太陽(yáng)的引力為，最后，得出：

【典型例題】
例1、海王星的公轉(zhuǎn)周期約為5.19×109s，地球的公轉(zhuǎn)周期為3.16×107s，則海王星與太陽(yáng)的平均距離約為地球與太陽(yáng)的平均距離的多少倍？

例2、有一顆太陽(yáng)的小行星，質(zhì)量是1.0×1021kg，它的軌道半徑是地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)半徑的2.77倍，求這顆小行星繞太陽(yáng)一周所需要的時(shí)間。

例3、16世紀(jì)，哥白尼根據(jù)天文觀測(cè)的大量資料，經(jīng)過(guò)40多年的天文觀測(cè)和潛心研究，提出了“日心說(shuō)”的如下四個(gè)觀點(diǎn)，這四個(gè)論點(diǎn)目前看存在缺陷的是（）
A、宇宙的中心是太陽(yáng)，所有行星都在繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
B、地球是繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星，月球是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，它繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)還跟地球一起繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。
C、天穹不轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|自轉(zhuǎn)一周，造成天體每天東升西落的現(xiàn)象。
D、與日地距離相比，恒星離地球都十分遙遠(yuǎn)，比日地間的距離大得多。
例4．假設(shè)已知月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，假如地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力突然消失，則月球的運(yùn)動(dòng)情況如何？若地球?qū)υ虑虻娜f(wàn)有引力突然增加或減少，月球又如何運(yùn)動(dòng)呢？

【針對(duì)訓(xùn)練】
1、某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的1/3則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是：（）
A．1－4天之間B．4－8天之間C．8－16天之間D．16－20天之間
2、兩行星運(yùn)行周期之比為1：2，其運(yùn)行軌道的半長(zhǎng)軸之比為：（）
A.1/2B.C.D.
3、地球到太陽(yáng)的距離是水星到太陽(yáng)距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度之比是多少？（設(shè)地球和水星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是圓軌道）

4．關(guān)于日心說(shuō)被人們所接受的原因是（）
A．以地球?yàn)橹行膩?lái)研究天體的運(yùn)動(dòng)有很多無(wú)法解決的問(wèn)題
B．以太陽(yáng)為中心，許多問(wèn)題都可以解決，行星的運(yùn)動(dòng)的描述也變得簡(jiǎn)單了
C．地球是圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的D．太陽(yáng)總是從東面升起從西面落下
5、考察太陽(yáng)M的衛(wèi)星甲和地球m(mM)的衛(wèi)星乙，甲到太陽(yáng)中心的距離為r1，乙到地球中心的距離為r2，若甲和乙的周期相同，則：（）
A、r1r2B、r1r2C、r1=r2D、無(wú)法比較
6、設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為27天,則地球的同步衛(wèi)星到地球中心的距離r與月球中心到地球中心的距離R之比r/R為（）
A.1/3B.1/9C.1/27D.1/18

【能力訓(xùn)練】
1、關(guān)于公式R3／T2=k,下列說(shuō)法中正確的是（）
A.公式只適用于圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的行星B.不同星球的行星或衛(wèi)星，k值均相等
C.圍繞同一星球運(yùn)行的行星或衛(wèi)星，k值不相等D.以上說(shuō)法均錯(cuò)
2、地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍,在登月飛船通過(guò)月、地之間的某一位置時(shí)，月球和地球?qū)λ囊Υ笮∠嗟龋撐恢玫皆虑蛑行暮偷厍蛑行牡木嚯x之比為（）
A.1：27B.1：9C.1：3D.9：1
3、兩顆小行星都繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的周期分別是T和3T，則（）
A、它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：3
B、它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：
C、它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度之比是：1：4
D、它們受太陽(yáng)的引力之比是9：7
4、開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的表達(dá)式為，以下理解正確的是（）
A.k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量B.R代表行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
C.T代表行星運(yùn)動(dòng)的自傳周期D.T代表行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期
5、關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）
A.天體的運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循不同的規(guī)律
B.天體的運(yùn)動(dòng)是最完美、和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.太陽(yáng)從東邊升起，從西邊落下，所以太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)
D.太陽(yáng)系中所有行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)
6、關(guān)于太陽(yáng)系中各行星的軌道，以下說(shuō)法正確的是：（）
A.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓
B.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是圓
C.不同行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸是不同的
D.不同的行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道各不相同
7、如果某恒星有一顆衛(wèi)星，此衛(wèi)星沿非?？拷撕阈堑谋砻孀鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，則可估算此恒星的平均密度ρ=_________（萬(wàn)有引力常量為G）
8、兩顆行星的質(zhì)量分別是m1,m2，它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸分別為R1、R2，如果m1=2m2,R1=4R2,那么，它們的運(yùn)行周期之比T1：T2=
9、已知兩行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的半長(zhǎng)軸之比為b，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為多少？
10、有一行星，距離太陽(yáng)的平均距離是地球到太陽(yáng)平均距離的８倍，則該行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期是多少年？

11、地球公轉(zhuǎn)運(yùn)行的軌道半徑Ｒ＝1.49×1011m,若把地球的公轉(zhuǎn)周期稱(chēng)為１年，土星運(yùn)行的軌道半徑是ｒ＝1.43×1012m，那么土星的公轉(zhuǎn)周期多長(zhǎng)？

【學(xué)后反思】
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參考答案：例1.646倍例2.4.61年例3.ABC例4.略。
針對(duì)訓(xùn)練：1.B2.C3.0.624.AB5.D6.B
能力訓(xùn)練：1.D2.B3.B4.ABD5.D6.ACD7.8.8：1
9.10.22.6年11.29.7年