高中物理 第六章 万有引力与航天 第二节 太阳与行星间的引力课堂探究学.pdfVIP

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第二节太阳与行星间的引力

课堂探究

探究一太阳与行星间引力规律的推导

问题导引

行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力

学规律？如果是，分析行星的受力情况。

提示：行星与平常我们见到的做匀速圆周运动的物体一样，符合同样的动力学规律，遵

mv2

F

守牛顿第二定律＝。行星受到太阳的吸引力，此力提供行星绕太阳运转的向心力。

r

名师精讲

1．太阳与行星引力规律的推导思想

把行星绕太阳的椭圆运动简化为以太阳为圆心的匀速圆周运动，运用圆周运动的规律结

合开普勒第三定律、牛顿运动定律推导出太阳与行星间引力表达式。

这样建立理想的物理模型的目的是简化对问题的分析过程，降低对问题的分析难度。由

于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的椭圆轨迹的两个焦点靠得很近，椭圆非常接近于圆，因

此在现阶段我们将天体的运动看成匀速圆周运动并不违背客观事实，而是抓住问题的实质而

又使问题简单化。

2．太阳与行星间引力规律的推导

【例1】(多选)下列关于太阳对行星的引力的说法中，正确的是()

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A．太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力

B．太阳对行星引力的大小与太阳的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反

比

C．太阳对行星的引力是由实验得出的

D．太阳对行星的引力规律是由开普勒行星运动规律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规

律推导出来的

解析：太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力，其大小是牛顿结合开普勒

行星运动定律和圆周运动规律推导出来的，它不是实验得出的，但可以通过天文观测来检验

其正确性，故A、D正确，C错误。太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和

太阳间距离的二次方成反比，故B错误。

答案：AD

题后反思(1)行星绕太阳做圆周运动时，所需向心力由太阳对行星的引力来提供。(2)

太阳对行星的引力与行星的质量和行星到太阳间的距离有关。

探究二FGMm的理解

对公式＝

r2

问题导引

发生日全食时，太阳、月亮、地球几乎在同一直线上，且月亮位于太阳与地球之间，如

ldMm

图所示。设月亮到太阳的距离为，地球到月亮的距离为，假设太阳质量，地球质量，

1

月球质量m，则太阳对地球的引力F和对月亮的吸引力F的大小之比为多少