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《2020版高中物理第六章万有引力与航天2太阳与行星间的引力课件新人教版必修2.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力【思考】牛顿在前人研究的基础上认为任何方式改变速度都需要力,行星运动需要的力是哪个天体对它产生的力?提示:太阳1.太阳对行星的引力:太阳对不同行星的引力,与行星的质量m成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比,即F∝____。2.行星对太阳的引力:行星对太阳的引力与太阳的质量M成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比,即F′∝____。3.太阳与行星间的引力:(1)大小:太阳与行星间引力的大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比,即F=______。(2)方向:________
2、_____。沿二者的连线(3)比例系数G:关于G的数值解释符合科学实际的有_______。①与太阳的质量无关。②与太阳的质量有关。③与行星的质量无关。④与行星的质量有关。①③⑤⑤与太阳到行星的距离无关。⑥与太阳到行星的距离有关。一 太阳与行星间引力规律的推导1.简化模型:(1)行星绕太阳做匀速圆周运动。(2)太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力。2.推导过程:(1)太阳对行星的引力。(2)太阳与行星间的引力。【思考·讨论】由力和运动的关系知:已知力的作用规律可推测物体的运动规律;若已知物体的运动规律,也可以推测力的作用规律。探究太
3、阳与行星间的引力属于哪种情况?(物理观念)提示:属于已知运动求力的情况。【典例示范】(多选)关于太阳与行星间的引力,下列说法中正确的是()世纪金榜导学号A.由于地球比木星离太阳近,所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时,在从近日点向远日点运动时所受引力变小C.由F=可知G=由此可见G与F和r2的乘积成正比,与M和m的乘积成反比D.行星绕太阳的椭圆轨道可近似看作圆形轨道,其向心力来源于太阳对行星的引力【解析】选B、D。由F=太阳对行星的引力大小与m、r有关,对同一行星,r越大,F越小,选项B正确;对不同行星
4、,r越小,F不一定越大,还要由行星的质量决定,选项A错误;公式中G为比例系数,是常量,与F、r、M、m均无关,选项C错误;通常的研究中,行星绕太阳的椭圆轨道可近似看作圆形轨道,向心力由太阳对行星的引力提供,选项D正确。【定向训练】1.在牛顿发现太阳与行星间引力的过程,得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式,这是一个很关键的论证步骤,这一步骤采用的论证方法是()A.研究对象的选取B.理想化过程C.等效D.类比【解析】选D。求太阳对行星的引力F时,行星是受力星体,有F∝(m是行星的质量)。求行星对太阳的引力F′时,太阳是受力
5、星体,类比可得F′∝(M是太阳的质量),故选项D正确。2.把行星运动近似看成匀速圆周运动以后,开普勒第三定律可写为T2=则可推得()A.行星受太阳的引力为F=kB.行星受太阳的引力都相同C.行星受太阳的引力为F=D.质量越大的行星受太阳的引力一定越大【解析】选C。太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力,则F=m又v=结合T2=可得F=故C正确。【补偿训练】行星之所以绕太阳运行,是因为()A.行星具有惯性B.太阳是宇宙的控制中心,所有星体都绕太阳旋转C.太阳对行星有约束运动的引力作用D.行星对太阳有排斥力作用,所以不会落向太阳【
6、解析】选C。惯性应使行星沿直线运动,A错。太阳不是宇宙的中心,并非所有星体都绕太阳运动,B错。行星绕太阳做曲线运动,轨迹向太阳方向弯曲,是因为太阳对行星有引力作用,C对。行星之所以没有落向太阳,是因为引力提供了向心力,并非是对太阳有排斥力,D错。二 太阳与行星间引力公式F=的应用1.太阳与行星间的引力大小与三个因素有关:太阳的质量、行星的质量、太阳与行星间的距离。2.太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。3.太阳与行星间的引力是相互的,遵循牛顿第三定律。4.太阳对行星的引力提供向心力,使行星绕太阳做匀速圆周运动。【典例示范】已知木星质量
7、大约是地球质量的320倍,木星绕日运行轨道的半径大约是地球绕日运行轨道半径的5.2倍,求:太阳对木星引力大小是太阳对地球引力大小的多少倍。(结果取三位有效数字)世纪金榜导学号【解析】设地球质量为m,则木星质量为320m,设地球绕日运行轨道半径为r,则木星绕日运行轨道半径为5.2r,则有:太阳对地球的引力:F1=太阳对木星的引力:F2=因此引力大小之比为答案:11.8【定向训练】1.两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动,它们的质量之比m1∶m2=p,轨道半径之比r1∶r2=q,则它们受到太阳的引力之比F1∶F2为()A.B.C.D.【解析】选D
8、。由F=得,=p·故D项正确。2.(2019·济南高一检测)火星是地球的近邻,已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍,火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍,则太阳对地球的引力和太阳对火星的
