《高一物理人教必修2课件6.2太阳与行星间的引力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理人教必修2课件6.2太阳与行星间的引力（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.太阳与行星间的引力,一,二,三,一、太阳对行星的引力 1.根据开普勒第一、第二定律,行星以太阳为圆心做匀速圆周运动,太阳对行星的引力,就等于行星做匀速圆周运动的向心力。 2.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r的二次方成反比,即F 2 。,一,二,三,二、行星对太阳的引力 根据牛顿第三定律,太阳吸引行星,行星也必然吸引太阳,行星对太阳的引力与太阳的质量M成正比,与行星、太阳之间的距离r的二次方成反比,即F 2 。,一,二,三,三、太阳与行星间的引力 太阳与行星之间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的二次方成反比,即F=G 2 ,引力的方向沿二者
2、的连线。,探究一,探究二,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,遵守牛顿第二定律F= 2 。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。,探究一,探究二,名师精讲 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。,探究一,探究二,探究一,探究二,例题1 (多选)下列关于太阳对行星的引力的说法中,正确的是 () A.太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周
3、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,故选项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,故选项B错误。 答案:AD,探究一,探究二,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
4、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。,探究一,探究二,探究二对公式F=G 2 的理解 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,如图所示。设月亮到太阳的距离为l,地球到月亮的距离为d,假设太阳质量M,地球质量m1,月球质量m2,则太阳对地球的引力F1和对月亮的吸引力F2的大小之比为多少? 提示太阳对地球的吸引力F1= 1 (+) 2 ,太阳对月球的吸引力F2= 2 2 ,则 1 2 = 1 2 2 (+) 2 。,探究一,探究二,名师精讲 1.公式表明,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
5、次方成反比。 2.式中G是比例系数,与太阳、行星都没有关系。 3.太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线。 4.我们是在已有的观测结果(开普勒行星运动定律)和理论引导(牛顿运动定律)下进行推测和分析,观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立(以后我们将把它推广到卫星绕行星的运动),这还不是万有引力定律。,探究一,探究二,特别提醒 公式F=G 2 的推导过程中,我们用到了两个理想化模型。 (1)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,所以将行星的运动看成匀速圆周运动。 (2)由于天体间的距离很远,研究天体间的引力时将天体看成质点,即天体的质量集中在球心上。,探究一
6、,探究二,例题2 两个行星的质量分别为m1、m2,绕太阳运行的轨道半径分别为r1、r2,若它们只受太阳引力的作用,那么这两个行星的向心加速度之比为() A.1B. 2 1 1 2 C. 1 2 2 1 D. 2 2 1 2 解析:设行星m1和m2的向心力分别为F1和F2,由太阳与行星之间的引力规律可知,F1 1 1 2 ,F2 2 2 2 ,又由牛顿第二定律可得a1= 1 1 ,a2= 2 2 ,所以 1 2 = 2 2 1 2 ,故选项D正确。 答案:D,探究一,探究二,题后反思 解该类问题要明确:(1)G是比例系数,与行星和太阳均没关系;(2)太阳与行星间的引力规律,也适合于地球与卫星间的
7、引力;(3)该引力规律普遍适用于任何有质量的物体。,探究一,探究二,变式训练(多选)根据开普勒定律和圆周运动的知识知,太阳对行星的引力F 2 ,行星对太阳的引力F 2 ,其中M、m、r分别为太阳的质量、行星的质量和太阳与行星间的距离。下列说法正确的是() A.由F 2 和F 2 知FF=mM B.F和F大小相等,是作用力与反作用力 C.F和F大小相等,是同一个力 D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力 解析:F和F大小相等、方向相反,是作用力与反作用力的关系;太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力,选项B、D正确。 答案:BD,1 2 3 4 5,1.太阳对行星的引力F
8、与行星对太阳的引力F大小相等,其依据是() A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律 C.牛顿第三定律D.开普勒第三定律 解析:太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F为一对作用力与反作用力,据牛顿第三定律知,二者等大反向,选项C正确。 答案:C,1 2 3 4 5,2.行星之所以绕太阳运行,是因为() A.行星运动时的惯性作用 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 解析: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,选项C正确;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
9、有排斥力,选项D错误;惯性应使行星沿直线运动,选项A错误;太阳不是宇宙中心,并非所有星体都绕太阳运动,选项B错误。 答案:C,1 2 3 4 5,3.(多选)下面关于太阳对行星的引力的说法正确的是() 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正比 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定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圆周运动的向心力,太阳与行星间的引力F 2 ,可知选项A正确,选项B错误。太阳对行星的引力规律由开普勒定律和行星绕太阳做匀速
10、圆周运动的规律推导出来,故选项D正确,选项C错误。 答案:AD,1 2 3 4 5,4.(多选)牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据,运用严密的逻辑推理,建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中,牛顿() A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实,得出物体受地球的引力与其质量成正比,即Fm的结论 C.根据Fm和牛顿第三定律,分析了地月间的引力关系,进而得出Fm1m2 D.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 解析:题干要求“在创建万有引力定律的过程中”,牛顿只是接受了平方反比猜想,和物体受地球的引力与其质量成正比,
11、即Fm的结论;而提出万有引力定律后,利用卡文迪许扭秤测量出比例系数G的大小,至于C项也是在建立万有引力定律后才进行的探索,因此符合题意的只有A、B。 答案:AB,1 2 3 4 5,5.(多选)关于太阳与行星间引力F=G 2 的下列说法中正确的是() A.公式中的G是引力常量,是人为规定的 B.这一规律可适用于任何两物体间的引力 C.太阳与行星间的引力是一对平衡力 D.检验这一规律是否适用于其他天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性 解析:公式F=G 2 中的G是引力常量,与太阳、行星均无关,由实验测得,不是认为规定,选项A错误;公式适用于任何两个物体间的引力,检验方法是比较观测结果与推理结果的吻合性,选项B、D正确;太阳与行星间的引力是一对作用力与反作用力,选项C错误。 答案:BD,
