高中物理二 第六章 第2节 太阳与行星间的引力 教案 .pdfVIP

高中物理二第六章第2节太阳与行星间的引力教案--第1页

学必求其心得，业必贵于专精

2．太阳与行星间的引力

三维目标

知识与技能

1．理解太阳与行星间引力的存在；

2．能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推

导出太阳与行星间的引力表达式。

过程与方法

1．通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑

推理在物理学中的重要性;

2．体会推导过程中的数量关系。

情感、态度与价值观

感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然

的奥秘。

教学重点

据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太

阳与行星间的引力公式,记住推导出的引力公式。

教学难点

太阳与行星间的引力公式的推导过程.

教学方法

探究、讲授、讨论、练习。

教具准备

多媒体课件。

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学必求其心得，业必贵于专精

教学过程

［新课导入］

请同学们从运动的描述角度思考，开普勒行星运

动定律的物理意义？

第一定律揭示了描述行星运动的参考系及其运动

轨迹；第二定律揭示了行星在椭圆轨

道上运动经过不同位置的快慢情况；

第三定律揭示了不同行星虽然椭圆轨

道和环绕周期不同,但由于中心天体相

同，所以共同遵循轨道半长轴的三次方与周期的二次

方比值相同的规律。

开普勒定律发现之后，人们开始更深入地思考:

是什么原因使行星绕太阳运动？伽利略、开普勒以及

法国数学家笛卡儿(RenéDescartes,1596－1650）都提出

过自己的解释。牛顿时代的科学家,如胡克、哈雷等对

这一问题的认识更进一步.胡克等人认为，行星绕太阳

运动是因为受到了太阳对它的引力，甚至证明了如果

行星的轨道是圆形的,它所受引力的大小跟行星到太

阳距离的二次方成反比。但是我们现在关于运动的清

晰概念是在他们以后由牛顿建立的.他们没有这些概

念，无法深入研究。

牛顿在前人对惯性研究的基础上，开始思考“物

体怎样才会不沿直线运动这一问题。他的回答是：以

任何方式改变速度（包括改变速度的方向）都需要力。

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学必求其心得，业必贵于专精

这就是说,使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭

圆焦点的力，这个力应该就是太阳对它的引力。于是，

牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对

它的引力联系起来了。

不仅如此，牛顿还认为，这种引力存在于所有物

体之间，从而阐述了普遍意义下的万有引力定律。

这一节和下一节，我们将追寻牛顿的足迹，用自

己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。为了简化

问题，我们把行星的轨道当做圆来处理。

［新课教学］

人类对行星运动规律原因认识的过程

略微介绍十七世纪前以及伽俐略，开普勒,笛卡儿

的观点。

17世纪前：行星理所应当的做这种完美的圆周运