安徽省长丰县高中物理 第六章 万有引力与航天 6.2 太阳与行星间的引力.pdfVIP

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6.2太阳与行星间的引力6.3万有引力定律

项目内容

课题6.2太阳与行星间的引力6.3万有引力定律修改与创新

1、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；

（3）了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有

教学

引力定律的公式；

目标

（4）知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。

2、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。

3、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

重、式，记住推导出的引力公式。

难点教学难点：太阳与行星间的引力公式的推导过程。

教学

挂图、多媒体课件

准备

（一）引入新课

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？

开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的

教学问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做

过程如此和谐而有规律的运动呢？

（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，近日点附近速度大，远日点附近速

度小；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。）

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开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，它的具体内容是：所有行星分别在大小不

同的轨道上围绕太阳运动。太阳在这些椭圆的一个焦点上。他的这条定律否定了行

星轨道为圆形的理论开普勒在确定地球运行轨道时发现，若将地球绕太阳运行的

轨道分为若干小段，每一段与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。开

普勒把这一结果推广到其他行星，就得到了开普勒第二定律：对任意行星来说，他

与太阳的连线（称为径矢）在相等的时间内扫过相等的面积：

开普勒第三定律的具体表述是：行星绕太阳运动轨道半长轴a的立方与运动周

期的平方成正比：

a3

k

T2

问题及归纳：

（1）行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？这个力是多

大？太阳对行星的引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？

（2）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？

（3）既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。那么行星绕太阳的运动可进一步

简化为匀速圆周运动吗？为什么？（以上的过程归纳为：行星做曲线运动→必受

到力的作用→把行星绕太阳的运动简化为圆周运动→进一步简化为匀速圆周运动）