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高中物理 第六章 萬有引力與航天 2 太陽與行星間的引力課件 新人教版必修2

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1、第六章2太陽與行星間的引力學習目標 1.知道太陽與行星間存在引力.2.能利用開普勒定律和牛頓第三定律推導出太陽與行星之間的引力表達式.3.通過推導太陽與行星間的引力公式,體會邏輯推理在物理學中的重要性.內(nèi)容索引自主預習梳理 重點知識探究 當堂達標檢測自主預習梳理1.模型簡化:行星以太陽為圓心做 運動.太陽對行星的引力,就等于行星做 運動的向心力.2.太陽對行星的引力:根據(jù)牛頓第二定律 和開普勒第三定律 可得:F .這表明:太陽對不同行星的引力,與行星的質(zhì)量成 ,與行星和太陽間距離的二次方成 .太陽與行星間的引力太陽與行星間的引力勻速圓周勻速圓周反比正比3.行星對太陽的引力:太陽與行星的地位相同

2、,因此行星對太陽的引力和太陽對行星的引力規(guī)律相同,即F .4.太陽與行星間的引力:根據(jù)牛頓第三定律FF,所以有F ,寫成等式就是F .1.判斷下列說法的正誤.(1)公式Fm 實際上是牛頓第二定律,是可以在實驗室中得到驗證的.( )(2)公式 k是開普勒第三定律,是可以在實驗室中得到驗證的.( )(3)在探究太陽與行星間引力的時候,牛頓認為太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力.( )即學即用即學即用2.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F,則月球吸引地球的力的大小為_.F重點知識探究太陽與行星間的引力導學探究導學探究(1)若行星的質(zhì)量為m,行星到太陽的距離為r,行星運行周期

3、為T,則行星做勻速圓周運動需要的向心力的大小如何表示?答案(2)根據(jù)牛頓第三定律,太陽和行星間的引力與太陽質(zhì)量M、太陽到行星的距離r有怎樣的關系?答案答案答案 見知識深化答案答案 見知識深化太陽與行星間引力的推導1.兩個理想化模型(1)將行星繞太陽的橢圓運動看成勻速圓周運動.(2)將天體看成質(zhì)點,且質(zhì)量集中在球心上.知識深化知識深化2.推導過程解析解析F和F大小相等、方向相反,是作用力和反作用力,太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運動的向心力,故正確答案為B、D.例例1(多選)根據(jù)開普勒關于行星運動的規(guī)律和圓周運動的知識知:太陽對行星的引力F ,行星對太陽的引力F ,其中M、m、r分別為太陽

4、、行星質(zhì)量和太陽與行星間的距離,下列說法正確的是A.由F 和F ,得FFmMB.F和F大小相等,是作用力與反作用力C.F和F大小相等,是同一個力D.太陽對行星的引力提供行星繞太陽做圓周運動的向心力解析答案解析解析行星圍繞太陽做勻速圓周運動,太陽對行星的引力提供向心力,與太陽和行星質(zhì)量的乘積成正比,與行星到太陽的距離的平方成反比,選項A、B、D錯誤,C正確.例例2太陽對行星的引力提供了行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力,這個向心力大小A.與行星距太陽的距離成正比B.與行星距太陽的距離成反比C.與行星距太陽的距離的平方成反比D.只與太陽質(zhì)量成正比,與行星質(zhì)量無關解析答案當堂達標檢測1.(行星運動向心

5、力來源)如果認為行星圍繞太陽做勻速圓周運動,那么下列說法中正確的是A.行星受到太陽的引力,引力提供行星做圓周運動的向心力B.行星受到太陽的引力,行星運動不需要向心力C.行星同時受到太陽的萬有引力和向心力D.行星受到太陽的引力與它運動的向心力不相等5解析答案1234解析解析行星受到太陽的引力,引力提供行星做圓周運動的向心力,選項A正確,B錯誤;向心力是效果力,實際受力分析時不分析向心力,行星繞太陽做勻速圓周運動的向心力來源于太陽的引力,行星受到太陽的萬有引力與它運行的向心力相等,選項C、D錯誤.512342.(對太陽與行星間引力的認識)在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間引力的過程中,得出太陽對行星的引力表達

6、式后推出行星對太陽的引力表達式,這是一個很關鍵的論證步驟,這一步驟采用的論證方法是A.研究對象的選取 B.理想化過程C.類比 D.等效答案解析512343.(對太陽與行星間引力的認識)(多選)下列關于行星對太陽的引力的說法中,正確的是A.行星對太陽的引力與太陽對行星的引力是同一性質(zhì)的力B.太陽對行星的引力大于行星對太陽的引力C.行星對太陽的引力大小與太陽的質(zhì)量成正比,與行星的質(zhì)量無關D.與行星到太陽的距離的二次方成反比答案512344.(對太陽與行星間引力的認識)(多選)牛頓在研究太陽與行星之間的引力時,把行星的運動看成是以太陽為圓心的勻速圓周運動,總結(jié)出了太陽與行星相互作用力的規(guī)律F ,可以

7、看出,太陽與行星間的作用是與行星的運動狀態(tài)無關的.下列關于行星在繞太陽做橢圓運動時的說法正確的是A.行星在遠日點受太陽的引力最小B.行星在近日點受太陽的引力最小C.行星從遠日點向近日點運動的過程中,引力方向與速度方向之間的夾角 大于90D.行星從近日點向遠日點運動的過程中,引力方向與速度方向之間的夾角 大于90解析答案51234解析解析由F 可知,行星在近日點r最小,F(xiàn)最大.在遠日點r最大,F(xiàn)最小,故選項A正確,B錯誤.行星從遠日點向近日點移動時,速度不斷增大,由做曲線運動的條件可知此時行星受力方向與速度方向之間的夾角一定小于90,相反的運動過程中夾角大于90,故選項C錯誤,D正確.512345.(太陽與行星間引力公式的簡單應用)兩個行星的質(zhì)量分別為m1和m2,繞太陽運行的軌道半徑分別為r1和r2,如果它們只受太陽引力的作用,那么這兩個行星的向心加速度之比為A.11 B.m1r1m2r2C.m1r2m2r1答案解析51234

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