太阳与行星间的引力经典教学.ppt

目前已知太阳系中有8颗大行星(如下图所示)．它们通常被分为两组：内层行星(水星、金星、地球、火星)和外层行星(木星、土星、天王星、海王星)，内层行星体积较小，主要由岩石和铁组成；外层行星体积要大得多，主要由氢、氦、冰物质组成． 哥白尼说：“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的一切星球”． 那么是什么原因使行星绕太阳运动呢？伽利略、开普勒以及法国数学家笛卡尔都提出过自己的解释．然而，只有牛顿才给出了正确的解释……. 1．根据开普勒行星运动定律的近似处理方法知，行星以太阳为圆心做________运动，太阳对行星的________力提供向心力． 2．由匀速圆周运动公式F＝________，v＝________，结合开普勒第三定律公式________，可得F＝________，由该公式可知，太阳对行星的引力与________成正比，与________成反比，即________． 3．太阳与行星间的引力的大小与________、________成正比，与________成反比，即________，写成等式为________，其中G是比例系数，与太阳、行星都________关系． 将行星绕太阳做椭圆运动简化为匀速圆周运动，则行星做圆周运动的向心力由太阳对行星的引力来充当． 在探究太阳与行星间的引力的思考中，属于牛顿的猜想的是 (　　) A．使行星沿圆轨道运动，需要一个指向圆心的力，这个力就是太阳对行星的吸引力 B．行星运动的半径越大，其做圆周运动的运动周期越大 C．行星运动的轨道是一个椭圆 D．任何两个物体之间都存在太阳和行星之间存在的这种类型的引力 答案：AD 解析：牛顿认为任何方式变速度都需要力(这种力存在于任何两物体之间)，行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力是太阳对它的引力． 点评：应对哥白尼、开普勒、第谷、牛顿等科学家对物理学的贡献加以理解. 式中G是比例系数，与太阳，行星都没有关系 (2)太阳与行星间的引力的方向沿着二者的连线． 太阳对地球有相当大的引力，地球对太阳也有引力作用，为什么它们不靠在一起？其原因是 (　　) A．太阳对地球的引力与地球对太阳的引力，这两个力大小相等、方向相反、互相平衡 B．太阳对地球的引力还不够大 C．不仅太阳对地球有引力作用，而且太阳系里其他星球对地球也有引力，这些力的合力为零 D．太阳对地球引力不断改变地球的运动方向，使得地球绕太阳运行 答案：D 解析：根据牛顿第三定律：力的作用是相互的，作用力和反作用力分别作用在两个物体上，不能相互抵消．受力情况决定运动情况．太阳对地球的引力提供向心力，不断改变地球的运动方向．故正确答案为D. 点评：本题考查了学生对圆周运动的向心力、天体间的引力公式的理解．解题时注意，由于速度变化而需要的力和由于质量存在而产生的引力是不同的． 以下说法正确的是 (　　) A．物体的重力不是地球对物体的引力引起的 B．人造地球卫星离地球越远，受到地球的引力越大 C．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的引力提供 D．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到引力的作用 答案：C 点评：本题主要考查万有引力定律的推导过程中用到的公式． 理解各公式的适用条件，明确各量的含义，根据相应的规律分析． 答案：AB (改编题)如图所示，为我国宇航员翟志刚“漂浮”在地球外层空间的照片，根据照片展现的情景提出两个与物理知识有关的问题(所提的问题可以涉及力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等各个部分，只需提出问题．不必作出回答和解释)． 例：这名“漂浮”在空中的宇航员相对地球是运动还是静止的？ (1)______________________________________ (2)______________________________________ 解析：只要属于照片情景有关的物理问题均可得分．例如宇航员是否受地球引力作用，此宇航员受力是否平衡．宇航员背后的天空为什么是黑暗的等等，若解答不以问题的形式出现，不属于物理问题或与照片无关，均不得分． 点评：此题形式新颖，前所未有，要紧扣题目要求，从照片的情景中联系物理知识提出问题，考查学生应用物理知识解决实际问题的能力，解决问题首先是能发现问题． 如果要验证太阳与行星之间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？ 解析：假定近地卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为R，运行周期为T，地球和近地卫星质量分别为M和m，由做圆周运动的卫星所需的向心力即为地球对它的引力，有 第六章 万有引力与航天 人教版物理 知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关 * 了解行星与太阳间的引力公式的建立