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人教版高中物理必修二62 太阳与行星间的引力 (共24张PPT)课件.ppt

发布:2018-06-07约2.56千字共24页下载文档
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学习目标 知识与技能 1.知道行星绕太阳运动的原因是受到了太阳引力的作用。 2.理解并会推导太阳与行星间的引力大小。 3.记住行星与太阳间的引力公式。 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。 对太阳与行星间引力的理解 复 习 开普勒行星运动定律 第一定律:所有行星绕太阳的轨道都是椭圆, 太阳处在椭圆的一个焦点上。 第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的 连线在相等的时间内扫过相等的面积 第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三 次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 即 2、天文观测难以直接得到行星的速度v,但可以得到行星的公转周期T 3、根据开普勒第三定律 4、太阳对行星的引力 请同学们阅读课本P38页太阳与行星间的引力部分内容 合作探究: 1.利用太阳对行星的作用力和行星对太阳的作用力的关系,猜想太阳与行星间作用力与M、m、r的关系。 2.写出太阳与行星间引力的表达式。 三、太阳与行星间的引力 2.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动,那么下列说法中正确的是( ) A.行星受到太阳的引力,提供行星做圆周运动的向心力 B.行星受到太阳的引力,但行星运动不需要向心力 C.行星同时受到太阳的引力和向心力的作用 D.行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等 3.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动,若测得土星到太阳的距离为R,土星绕太阳运动的周期为T,万有引力常量为G,则根据以上数据可解的物理量有( ) A.土星线速度的大小 B.土星加速度的大小 C.土星的质量 D.太阳的质量 小 结 课后作业: 1.导学案:题组冲关1、2、3 2.学业分层测评(九)1、2 * 2、 太阳与行星间的引力 第六章 万有引力与航天 难点: 运用所学知识对太阳与行星间引力的推导 重点: k值与中心天体有关,而与环绕天体无关 行星为什么会绕着太阳运动呢? 问题探究: “太阳坐在它的皇位上,管理着围绕它的一切星球”——哥白尼 伽利略 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用 ,与距离成反比。 行星的运动是太阳吸引的缘故,并且力的大小与到太阳距离的平方成反比。 在行星的周围有旋转的物质(以太)作用在行星上,使得行星绕太阳运动。 开普勒 笛卡尔 胡克 一切物体都有合并的趋势。 万有引力的发展史 科学足迹 牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家 当年牛顿在前人研究的基础上,也经过类似这样的思考,并凭借其超凡的数学能力和坚定的信念,深入研究,最终发现了万有引力定律。 问题1: 行星绕太阳运动的轨道是怎样的? 由开普勒第一定律可知:行星绕太阳运动轨道是椭圆. 问题探究 : 行 星 轨道半长轴 a(106km) 轨道半短轴 b(106km) 水星 57.9 56.7 金星 108.2 108.1 地球 149.6 149.5 火星 227.9 226.9 木星 778.3 777.4 土星 1427.0 1424.8 天王星 2882.3 2879.1 海王星 4523.9 4523.8 问题2: 若要解决椭圆轨道的运动,根据现在的知识水平,可作如何简化? 八大行星轨道数据表 把行星绕太阳运动看作圆周运动 简化 R r 建立模型 2.行星绕太阳做匀速圆周运动需要向心力,那么,什么力来提供向心力呢? 4.太阳对行星的引力提供向心力,那么这个力的大小跟哪些因素有关呢? 问题探究 : 3.太阳与行星的形状、大小与它们之间的距离相比较对研究问题的影响是否可忽略?太阳与行星是否可当作质点? 1.根据开普勒第二定律,在行星轨道为圆的简化模型下,行星绕太阳做何种运动? 深入探究、总结规律 太阳对行星的引力 1、行星绕太阳作匀速圆周运动,写出行星需要的向 心力表达式,并说明式中符号的物理意义。 2、行星运动的线速度v与周期T的关系式如何?为何 要消去v?写出要消去v后的向心力表达式。 3、如何应用开普勒第三定律消去周期T?为何要消 去周期T? 4、写出引力F与距离r的比例式,说明比例式的意义。 请同学们先阅读教材P37页“太阳对行星的引力”内容,然后在练习本上结合下列提纲独立推导,想不起来了再参考教材。 一、太阳对行星的引力 1、设行星的质量为m,速度为v,行星到太阳的距离为r,则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为 追寻牛顿的足迹 代入 追寻牛顿的足迹 有 即 所以 代入得 追寻牛顿的足迹 即 追寻牛顿的足迹 太阳对不同行星的引力,与行星的质量成正比,与行星和太阳间的
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