2020年高中物理配套导学案：6.1《行星的运动》4(人教版必修2).docx

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缘由，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．领悟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，领悟科学推理的奥妙
【学问链接】
1．开普勒第确定律——轨道定律：全部行星都在_______轨道上绕太阳运动，太阳处在椭圆的一个________上；
2．开普勒其次定律——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：全部行星的轨道的_________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：开普勒发觉行星运动规律后，人们开头更深化的思考，是什么缘由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：在行星的四周有旋转的物质(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，证明白假如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，证明白：假如太阳和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：将行星轨道依据____来处理，全部行星都在做匀速圆周运动。
4．演绎与推理：
师生补记
（1）依据牛顿其次定律和开普勒行星运动定律，推出太阳对行星的引力
推导：______________________________________________________________
____________________________________________________________________
（2）依据牛顿第三定律，推出行星对太阳的引力
（3）得出结论：依据行星与太阳地位的“公正性”，得太阳与行星之间的引力应满足。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，这个规律就是万有引力定律吗？______
缘由是：_______________________________________________________
探究思考2：教材39页问题与练习2题
无法在试验室得到的规律是：__________，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
依据和可得 _______，结论：轨道半径r越大，________依据和可得 ______，结论：轨道半径r越大，________
同理，依据_______和______可得 ______，结论：轨道半径r越大，___________
同理，依据_______和______可得 _______，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争辩行星的运动规律，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，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是：（ ）
A．1－4天之间 B．4－8天之间 C．8－16天之间 D．16－20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：（ ）
A．1/2 B． C．　　D．
3．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缘由是 （ ）
A．以地球为中心来争辩天体的运动有很多无法解决的问题
B．以太阳为中心，很多问题都可以解决，行星的运动的描述也变得简洁了
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(m<M)的卫星乙，甲到太阳中心的距离为r1，乙到地球中心的距离为r2，若甲和乙的周期相同，则：
A．r1>r2　　　B．r1<r2 　C．r1=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 ( )
A．1/3 B．1/9 C．1/27 D．1/18
【参考答案】
1．B 2．C 3．0.62 4．AB 5．D 6．B
【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？