必修二第六章第二節(jié)
《 太陽(yáng)與行星間的引力》學(xué)案
知識(shí)與技能：
1．理解太陽(yáng)與行星間引力的存在
2．能根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星間的引力表達(dá)式
過(guò)程與方法：
1．通過(guò)推導(dǎo)太陽(yáng)與行星間的引力公式，體會(huì)邏輯推理在物理學(xué)中的重要性．
2．體會(huì)推導(dǎo)過(guò)程中的數(shù)量關(guān)系．
情感、態(tài)度與價(jià)值觀：
感受太陽(yáng)與行星間的引力關(guān)系，從而體會(huì)大自然的奧秘．
重點(diǎn)：
據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星間的引力公式，記住推導(dǎo)出的引力公式．
難點(diǎn)：
太陽(yáng)與行星間的引力公式的推導(dǎo)過(guò)程．
學(xué)法指導(dǎo)：
自主閱讀、合作探究、精講精練
教學(xué)設(shè)想：
知識(shí)回顧→預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)→合作探究→突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)→典型例題分析→鞏固知識(shí)→達(dá)標(biāo)提升
教 學(xué) 過(guò) 程：
師 生 互 動(dòng)
任務(wù)一 知識(shí)回顧：
開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
第一定律：所有行星繞太陽(yáng)的軌道都是 ，太陽(yáng)處在橢圓的 。
第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線
第三定律：所有行星的橢圓軌道的 都相等。 即
任務(wù)二 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
（認(rèn)真閱讀教材，思考下列問(wèn)題）
A．行星在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)是否需要力？這個(gè)力是什么力提供的？這個(gè)力是多大？太陽(yáng)對(duì)行星的引力，大小跟太陽(yáng)與行星間的距離有什么關(guān)系嗎？
B．行星的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是橢圓運(yùn)動(dòng)，但我們還不知道求出橢圓運(yùn)動(dòng)加速度的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，我們現(xiàn)在怎么辦？把它簡(jiǎn)化為什么運(yùn)動(dòng)呢？
引導(dǎo)：既然行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，即為曲線運(yùn)動(dòng)，那么肯定有一個(gè)力要來(lái)維持這個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么這個(gè)力是由什么來(lái)提供的呢？我們跟隨著科學(xué)家們一起去研究討論這個(gè)問(wèn)題。
任務(wù)三 合作探究：
一、太陽(yáng)對(duì)行星的引力
1、設(shè)行星的質(zhì)量為m，速度為v，行星到太陽(yáng)的距離為r，則行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，寫(xiě)出行星需要的向心力表達(dá)式，并說(shuō)明式中符號(hào)的物理意義。
2、行星運(yùn)動(dòng)的線速度v與周期T的關(guān)系式如何？天文觀測(cè)難以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公轉(zhuǎn)周期T，寫(xiě)出用T表示向心力的表達(dá)式。
3、如何應(yīng)用開(kāi)普勒第三定律消去周期T？寫(xiě)出消去周期T后向心力的表達(dá)式。
引導(dǎo)：這是行星需要的向心力，我們要求的是太陽(yáng)對(duì)行星的引力，這兩個(gè)力有關(guān)系嗎？
4、寫(xiě)出太陽(yáng)對(duì)行星的引力F與距離r的比例式，說(shuō)明比例式的意義。
太陽(yáng)對(duì)不同行星的引力，與行星的 成正比，與行星和太陽(yáng)間的
成反比。
二、行星對(duì)太陽(yáng)的引力
行星對(duì)太陽(yáng)的引力與太陽(yáng)的質(zhì)量M以及行星到太陽(yáng)的距離r之間又有何關(guān)系？根據(jù)什么得出的？
三、太陽(yáng)與行星間的引力概括起來(lái)有什么關(guān)系式？
則太陽(yáng)與行星間的引力大小表達(dá)式為？方向呢?
引導(dǎo)學(xué)生就課本“說(shuō)一說(shuō)”欄目中的問(wèn)題進(jìn)行討論，
例題1、兩顆行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的質(zhì)量之比m1：m2=p，軌道半徑之比r1：r2=q，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比T1：T2= ，它們受到太陽(yáng)的引力之比F1：F2=
例題2、火星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星與太陽(yáng)間的引力提供火星運(yùn)動(dòng)的向心力。已知火星運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行的周期為T(mén)，引力常量為G，試寫(xiě)出太陽(yáng)質(zhì)量M的表達(dá)式。
任務(wù)四： 達(dá)標(biāo)提升
1、行星之所以繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)?( )
A、行星運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性作用
B、太陽(yáng)是宇宙的控制中心，所以星體都繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)
C、太陽(yáng)對(duì)行星有約束運(yùn)動(dòng)的引力作用
D、行星對(duì)太陽(yáng)有排斥力作用，所以不會(huì)落向太陽(yáng)
2、太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星對(duì)太陽(yáng)的引力大小相等，其依據(jù)是 ( )
A、牛頓第一定 B、牛頓第二定律
C、牛頓第三定律 D、開(kāi)普勒第三定律
3、下面關(guān)于太陽(yáng)對(duì)行星的引力說(shuō)法中的正確的是 ( )
A、太陽(yáng)對(duì)行星的引力等于行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
B、太陽(yáng)對(duì)行星的引力大小與行星的質(zhì)量成正比，與行星和太陽(yáng)間的距離成反比
C、太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由實(shí)驗(yàn)得出的
D、太陽(yáng)對(duì)行星的引力規(guī)律是由開(kāi)普勒定律和行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出來(lái)的
4、關(guān)于太陽(yáng)與行星間引力 的下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A、公式中的 G 是比例系數(shù)，是人為規(guī)定的
B、這一規(guī)律可適用于任何兩物體間的引力
C、太陽(yáng)與行星的引力是一對(duì)平衡力
D、檢驗(yàn)這一規(guī)律是否適用于其它天體的方法是比較觀測(cè)結(jié)果與推理結(jié)果的吻合性
5．如果認(rèn)為行星圍繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A．行星受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力提供行星圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
B．行星受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力，行星運(yùn)動(dòng)不需要向心力
C．行星同時(shí)受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力和向心力
D．行星受到太陽(yáng)的萬(wàn)有引力與它運(yùn)行的向心力不相等
答案：1C 2C 3AD 4D 5A
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoyi/63953.html
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