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高中物理第六章万有引力与航天第二节太阳与行星的引力教案新人教版必修2

第二节太阳与行星间的引力

课时：一课时教师：

教学重点

对太阳与行星间引力的理解．

教学难点

运用所学知识对太阳与行星间引力的推导．

三维目标

知识与技能

1．知道行星绕太阳运动的原因是受到太阳引力的作用．

2．理解并会推导太阳与行星间的引力大小．

Mm

FG

3．记住行星与太阳间的引力公式＝.

r2

过程与方法

1．了解行星与太阳间的引力公式的建立和发展过程．

2．体会推导过程中的数量关系．

情感、态度与价值观

了解太阳与行星间的引力关系，从而体会到大自然中的奥秘．

教学过程

导入新课

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，

主要由岩石和金属组成；外层行星体积要大得多，主要由氢、氦、冰等物质组成．

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儿都提出

过自己的解释．然而，只有牛顿才给出了正确的解释……

我们这节课就一起来探究这个问题．

一、历史上关于行星运动原因的猜想．

知识要点：

对于行星运动的动力学原因的解释，人们也进行了长期的探索．科学家们面对实践中

发现的问题，进行了大胆的猜想和假设．

(1)天体引力的假设：

伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致天体做圆周运动．

开普勒、吉尔伯特：行星是依靠太阳发出的磁力运行的，这是早期的引力思想．

笛卡儿：“旋涡”假设，宇宙空间存在一种不可见的流质“以太”，形成旋涡，带动

行星运动．

牛顿：“月—地”检验的思想实验，推测地球对月球的引力与地球对物体的重力是同

样性质的力．

(2)平方反比假设：

布里阿德(法)：首次提出了引力大小与距离平方成反比的假设．

哈雷、胡克：利用向心力公式和开普勒定律按照圆轨道推出行星与太阳之间的距离平

方成反比．

牛顿：成功地运用了质点模型，证明了如果太阳与行星之间的引力与距离平方成反

比，则行星的轨道是椭圆．并阐述了普遍意义上的万有引力定律．

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行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式，我

们现在怎么办？把它简化为什么运动呢？

行星绕太阳做匀速圆周运动需要力吗？为什么？需要的向心力由什么力提供呢？

二、前期探究

提出问题：

学生阅读教材第一、二段，并投影“历史上关于行星运动原因的猜想”，思考下面的问

题：

1．太阳与行星间有无作用力？是