行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直

2012届高三物理一轮复习教学案 第八周

第20课时万有引力

执笔:徐瑾 审核：任觉平

1、开普勒行星运动定律的内容

开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在椭圆的 上. 开普勒第二定律：行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等.近地点速度 地点速度。 开普勒第三定律：所有行星的轨道 的三次方跟 的平方的比值都相等，.即：

aT32?k

2、万有引力定律内容：宇宙间的一切物体都是互相 的.两个物体间的引力的大小，跟它们 的乘积成正比，跟它们的 成反比.公式： F=G·m1m2/r，式中G=6.67×10-N·m／kg，称为万有引力常量，是宇宙普适恒量.它在数值上等于两个质量都是 ㎏的物体相距 时相互吸引力的大小，G值十分微小，表明通常情况下，一般物体之间的万有引力非常小，但在质量巨大的天体之间，万有引力具有可观的数值.

3.适用条件：公式适用于质点间的相互

第七章 万有引力

§7.1 行星的运动 太阳与行星间的引力

【学习目标】

1、了解人类认识天体运动的历史过程。

2、理解开普勒三定律的内容及其简单应用，掌握在高中阶段处理行星运动的基本方法。 3、知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关。 4、学习科学家发现万有引力定律的过程与方法。

【自主学习】

一、人类认识天体运动的历史 1、“地心说”的内容及代表人物： 2、“日心说”的内容及代表人物： 二、开普勒行星运动定律的内容

开普勒第一定律： 。 开普勒第二定律： 。

开普勒第三定律： 。即：aT32?k

在高中阶段的学习中，多数行星运动的轨道能够按圆来处理。 三、太阳与行星间的引力

牛顿根据开普勒第一、第二定律得出太阳对不同行星的引力与 成正比，与 成反比，即 。然后，根据牛顿第三定律，推知行星对太阳的引力为 ，最后，得出：

【典型例题】

例1、海王星的公转周期约为5.19×109s，地球的公转周期为3.16×107s，则

航帆教育随堂知识题库

有关行星运动的几个小专题

（一）应用万有引力定律的一些解题技巧

应用万有引力定律解决有关天体运动问题时，往往要涉及到牛顿运动定律和圆周运动的知识，是较为典型的力学综合，解决问题过程较为繁琐，且易出错。如果我们能掌握一些推论并能灵活运用，将会化繁化简，变难为易，解决问题的思路和方法清晰明了，方便快捷。下面浅谈一孔之见，与大家共同商讨。

题型一：g——r关系

在质量为M的某天体上空，有一质量为m的物体，距该天体中心的距离为r，所受重力为万有引力：

mg?GMm 2r22由上式可得rg?GM?常量或rg?K

推论一：在某天体上空物体的重力加速度g与r2成反比。即

g1r22K? ① g?2或

g2r12r例1：设地球表面重力加速度为g0，物体在距离地心4R（R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的重力加速度为g，则

g为（ ） g0A. 1 B.

111 C. D. 9416gR21??解析：由①式得 2g0(4R)16答案应选D。

题型二：v——r关系

有一质量为m的物体（卫星或行星等）绕质量为M的天体做匀速圆周运动，其轨道半径为r，线速

GMmmv2?度为v，万有引力提供向心力： 2rr由上式可得v2

Matlab动画模拟太阳系行星运动

figure('name','星系演示');%设置标题名字 pausetime=.02;%设置暂停时间

set(gca,'xlim',[-50 50],'ylim',[-50 30],'zlim',[-50 50]);

set(gcf,'doublebuffer','on') %消除抖动

xlabel('x轴'),ylabel('y轴'),zlabel('z轴'); axis equal; grid on;

view([3 5 2]); hold on

a=[8.5 12.5 20 30 50 60 80 100 90];b=[8 12 18 26 45 55 70 90 30]; omga=[4 1.25 1 0.5 0.1 0.05 0.25 0.125 1];r=[0.35 0.8 0.8 0.5 3 2.5 1.5 1.5 0.35];%长轴，短轴，角速度，球体半径

c=sqrt(a.^2-b.^2);h=pi/18;h1=pi/10;f=pi/9;g=pi/8;

aby=[h h 0;h1 h 0;h h 0;h h 0;h h 0;h h 0;h g 0;h h h;g 0 g];%每个轨道

篇一：向日葵为什么向着太阳转

向日葵为什么向着太阳转向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间，的确是向日的，其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西，不过并非即时的跟随，植物学家测量过，其花盘的指向落后太阳大约12度，即48分钟。太阳下山后，向日葵的花盘又慢慢往回摆，在大约凌晨3点时，又朝向东方等待太阳升起。在阳光的照射下，生长素在向日葵背光一面含量升高，刺激背光面细胞拉长，从而慢慢地向太阳转动。在太阳落山后，生长素重新分布，又使向日葵慢慢地转回起始位置，也就是东方。但是，花盘一旦盛开后，就不再向日转动，而是固定朝向东方了。为什么最后要面向东方而不是其他方向或朝上呢？这可能是自然选择的结果，对向日葵的繁衍有益处。向日葵的花粉怕高温，如果温度高于30℃，就会被灼伤，因此固定朝向东方，可以避免正午阳光的直射，减少辐射量。但是，花盘一大早就受阳光照射，却有助于烘干在夜晚时凝聚的露水，减少受霉菌侵袭的可能性，而且在寒冷的早晨，在阳光的照射下使向日葵的花盘成了温暖的小窝，能吸引昆虫在那里停留帮助传粉。向日葵的花托部生长素背光分布，所以背光侧的茎生长较快，茎就会向光源处弯曲。向日葵，由于其生长前期的幼株顶端及中期的幼嫩花盘会跟着太阳转动得非常明显而得名。人们都认为

第二节：太阳与行星间的引力

第二节：太阳与行星间的引力

题型一：引力规律的探究

1.1、下列说法正确的是（ ）

2 A、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式F=mv/r，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

2πr B、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式v＝，这个关系式实际上是匀T

速圆周运动的一个公式，它是由线速度的定义式得来的

r3

C、在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式＝k，这个关系式是开普勒第三T定律，是可以在实验室中得到验证的

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验证的

1.2、下列说法正确的是（ ）

A、物体的平抛运动是根据物体所受到的力去探究物体的运动情况。

B、物体的平抛运动是根据物体的运动去探究物体的受力情况。

C、行星绕太阳运动是根据行星的运动去探究它的受力情况。

D、行星绕太阳的运动是根据行星的受力情况去探究它的运动情况。

1.3、假设行星绕太阳在某轨道上做匀速圆周运动，下列的有关说法正确的是 ( )

A、行星受到太阳的引力和向心力

B、太阳对行星有引力，行星对太阳没有引力

C、太阳与行星之间又相互作用的引力

D、太阳对行星的引力与行

物理必修二

学校 临清二中 学科 物理 编写人马洪学 审稿人王福清

必修二第六章第一节

《行星的运动》学案

知识与技能：

1．知道地心说和日心说的基本内容．

2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．

3．知道所有行星的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，且这个比值与行星

的质量无关，但与太阳的质量有关．

4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的．

过程与方法：

通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事

物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．

情感、态度与价值观：

1．澄清对天体运动神秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法．

2．感悟科学是人类进步不竭的动力 ．

教学重点：

理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，

掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．

教学难点：

对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．

学法指导：自主阅读、合作探究、精讲精练、

教学准备：图钉和细绳

教学设想：

预习导学→学生初

物理必修二

学校 临清二中 学科 物理 编写人马洪学 审稿人王福清

必修二第六章第一节

《行星的运动》学案

知识与技能：

1．知道地心说和日心说的基本内容．

2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．

3．知道所有行星的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，且这个比值与行星

的质量无关，但与太阳的质量有关．

4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的．

过程与方法：

通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事

物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．

情感、态度与价值观：

1．澄清对天体运动神秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法．

2．感悟科学是人类进步不竭的动力 ．

教学重点：

理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，

掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．

教学难点：

对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．

学法指导：自主阅读、合作探究、精讲精练、

教学准备：图钉和细绳

教学设想：

预习导学→学生初

物理

第二节 太阳与行星间的引力

学习目标

课标要求

1、知道太阳与行星间引力的存在，知道行星绕太阳做圆周运动向心力来源。

2、知道太阳与行星间的引力的方向和表达式

3、理解太阳与行星间的引力表达式得出的思路和过程。

重、难点

根据开普勒行星运动定律、圆周运动知识和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式.

巩固基础

1.下面关于太阳与行星间的引力的说法正确的是（ ）

A．太阳对行星的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力

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、牛顿运动定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的

2.关于行星与太阳间的引力公式中G的理解正确的是（ ）

A．与行星质量有关，而与太阳质量无关

B．与太阳质量有关，而与行星质量无关

C．与行星、太阳质量都有关

D．与行星、太阳质量都无关

3．太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个引力的大小（ ）

A、与行星距太阳间的距离成正比

B、与行星距太阳间的距离成反比

C、与行星运动的速率的平方成正比

D、与行星距太阳的距离的平方成反比

4．太阳对行星的引力F与行星对太阳的引力F′大小相

平面与平面垂直导学案

一．复习

（1） 线面垂直的定义： （2） 线面垂直的判定定理： 二．新授课

1．平面与平面垂直的定义：

2．判定定理： 请用符号改写判定定理：

思考：如何证明该定理？

3．性质定理： 请用符号改写判定定理：

思考如何证明该定理：

针对训练： 4．例题

例1．已知：平面α⊥平面β，在α与β的交线上取线段AB=4cm，AC，BD分别在平面α和平面β内