2010年高一物理学科“太阳与行星间的引力”问题导学案.docVIP

2010年高一年级物理学科“太阳与行星间的引力”问题导学案 高一年级物理学科“问题导学案” 【课题】：太阳与行星间的引力 【课型】问题生成解决拓展课 【学习目标】 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，掌握万有引力定律的公式； 4．知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。 【重点】1、太阳与行星间引力的理解 2、科学精神、科学思想方法的培养 【难点】1、对太阳与行星间引力的推导 2、据学生认知情况确定探究点 【自主导学】 古人对行星运动的认识？ 1.太阳对行星的引力 （1）行星绕太阳做近似匀速圆周运动时，需要的向心力由__________提供的。 （2）向心力的基本公式_______________。 （3）周期表示的向心力公式______________。 （4）代入开普勒第三定律后的表达式为____________________。 （5）太阳对行星的引力与__________成正比，与__________成反比；对任何行星都成立的关系式应为__________。 2.行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律，可知太阳吸引行星的同时，行星也吸引太阳，由此可得行星吸引太阳的力的表达式应为__________。 3.太阳与行星间的吸引力 概括太阳与行星间的相互引力大小可知，太阳与行星间的引力的大小与__________、__________成正比，与__________成反比，即表达式为__________，相互引力的方向沿着__________。 【例题精析】 例1 关于太阳对行星的引力，下列说法中正确的是（ ） A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力，因此有，由此可知，太阳对行星的引力F引与太阳到行星的距离r成反比 B.太阳对行星的引力提供行星绕太阳运动的向心力，因此有，由此可知，太阳对行星的引力F引与行星运动速度平方成正比 C.太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离的二次方成反比 D.以上说法均不对 例2：证明开普勒第三定律中，各行星绕太阳公转周期的平方与公转轨道半径的三次方的比值k是与太阳质量有关的恒量。 ? 拓展：在解决有关行星运动问题时，常常用到这样的思路：将行星的运动近似看作匀速圆周运动，而匀速圆周运动的向心力则由太阳对行星的引力提供。研究其它天体运动也同样可以用这个思路，只是天体运动的向心力由处在圆心处的天体对它的引力提供。 【夯实基础】 1.下面关于太阳对行星的引力说法中正确的是（ ） A．太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力 B．太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比 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行定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的 2.下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ ） A．行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B．行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 D．行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星距太阳的距离成反比 3.下列说法正确的是（ ） A．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式实际上是牛顿第二定律，是可以在实验室中得到验证的 B．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义式得来的 C．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式，这个关系式是开普勒第三定律，是可以在实验室中得到证明的 D．在探究太阳对行星的引力规律时，使用的三个公式，都是可以在实验室中得到证明的 4. 把行星运动近似看作匀速圆周运动以后，开普勒第三定律可写为T2＝kr3，则可推得（ ） A．行星受太阳的引力为 B．行星受太阳的引力都相同 C．行星受太阳的引力 D．质量越大的行星受太阳的引力一定越大 5.关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（ ） A．太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对平衡力 B．太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力的关系 C．太阳与行星间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者的距离的平方成反比 D．以上说法均不对 6.根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（ ） A．人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上 B．卫星离地球越远，速率越小 C．卫星离地球越远，周期越大 D．同一卫星绕不同的行星运行，的值都相同 【知能提升】 1．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是