湖北省远安一中高中物理 6.2《太阳与行星间的引力》导学案 新人教版必修1.doc

第6.2太阳与行星间的引力导学案【学习目标】1知道太阳与行星间存在引力。2知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源是太阳对行星的引力。3能根据开普勒行星运动定律和牛顿运动定律推导出太阳和行星间的引力表达式。(重点、难点)4领会将不易测量物理量转化为易测量物理量的方法。【学法指导】 1 建立行星绕太阳运行做匀速圆周运动的物理模型；2 领会将不易测量物理量转化为易测量物理量的方法。【知识链接】1.牛顿运动定律：力是 物体运动状态的原因（第一、第二定律）；力的作用总是 （第三定律）；2.开普勒行星运动定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ；对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间里扫过 ；所有行星的轨道的 的三次方跟它的 的二次方的比值都相等，表达式为 。3.在中学阶段的研究中，为了简化问题，行星的轨道按 处理，即行星做 。【学习过程】 知识点一、太阳对行星的引力问题1：开普勒发现行星运动规律后，人们开始更深入的思考：为什么行星围绕太阳运动？阅读教材p33p34，了解科学家们的猜想与假设。胡克、哈雷等科学家的猜想与假设：牛顿的猜想与假设： 追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律问题2：为了简化问题，我们认为行星做什么运动？并请你画出简化的模型。问题3：我们很容易想到，太阳对行星的引力f与行星到太阳的距离r有关，它们之间有什么定量关系呢？设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，请你推理出f与r的关系式，并指出每一步推理的依据或思路。 第一步 由 得 （1）第二步 为了 ， 由 代入（1）得 （2）第三步 由 得 （3）第四步 （3）代入（2）得 （4）问题4：在探究太阳对行星的引力的规律时，我们以左边的三个等式为根据，得出了右边的关系式。左边的三个等式有的可以在实验中验证，有的则不能。这个无法在实验中验证的规律是怎么得到的？知识点二、行星对太阳的引力问题5：如图6.2-1，请你推理出行星对太阳的引力f的表达式，并指出推理的依据。知识点三、太阳与行星间的引力问题6：请你推理出太阳与行星间引力的大小f的关系式、等式，并指出推理的依据。太阳与行星间引力的方向是怎样的？问题7：如果要验证太阳与行星之间的引力的规律是否适用于行星与它的卫星，我们需要观测这些卫星运动的哪些数据？观测前你对这些数据的规律有什么假设？【学习小结】1回顾你的推导过程，你推理所依据的物理规律是 。2在力学中，有的问题是根据物体的运动探究它受的力，有的则是根据物体所受的力推测它的运动。本节的讨论属于 【当堂检测】1把行星运动近似看作匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为t2=r3/k,m为行星质量，则可推得（ ）a.行星受太阳的引力为f=k b.行星受太阳的引力都相同c.行星受太阳的引力为f=kd.质量越大的行星受太阳的引力一定越大2关于太阳对行星的引力，下列说法正确的是（ ）a.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力b.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比c.太阳对行星的引力公式是由实验得出的d.太阳对行星的引力公式是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的3.假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动，下列有关说法正确的是（ ）a.行星受到太阳的引力和向心力b.太阳对行星有引力，行星对太阳没有引力c.太阳与行星之间有相互作用的引力d.太阳对行星的引力与行星的质量成正比4下列说法正确的是a.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式 f= ,这个关系式实际上是牛顿第二定律,是可以在实验室中得到验证的b.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式v= ,这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式,它是由线速度的定义式得来的c.在探究太阳对行星的引力规律时,我们引用了公式,这个关系式是开普勒第三定律,是可以在实验室中得到验证的d.在探究太阳对行星的引力规律时,使用的三个公式,都是可以在实验室中得到验证的5.在地球赤道上的a点处静止放置一个小物体，现在设想地球对小物体的引力突然消失，则在数小时内小物体相对地面a处来说，将（ ）a.原地不动，物体对地面的压力消失b.向上并逐渐向西飞去c.向上并逐渐向东飞去d.一直垂直向上飞去 6（1）已知太阳光从太阳射到地球需要500 s,地球绕太阳的周期约为3.2107 s,地球的质