高一物理下册《太阳与行星间的引力》教学反思。

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。你知道怎么写具体的教案内容吗？下面是小编精心收集整理，为您带来的《高一物理下册《太阳与行星间的引力》教学反思》，仅供参考，大家一起来看看吧。

高一物理下册《太阳与行星间的引力》教学反思

由于是一节探究课，知识含量小，但对学生情感态度价值观以及科学素养的培养很重要。为此，我重在帮学生建立科学的探究方法，并适当的讲授一些物理思想如简化和将不易测量的物理量换成易测量的转化思想。还有就是通过对科学家们的介绍，让学生感受伟人们深邃的洞察力，超前的意识，学习大家的研究风范。因此，我认为本课的这几个重要环节还是得到突出了。但还是有一些教学组织上存在问题，比如板书滞后。又如学生由独立的思考之后没有转向交流合作，时间也只多一分钟。另外，学生提出的观点，应该尝试让学生评价。如太阳对行星的引力，让学生评价此观点，或提出不同观点，而不应该由老师默认学生们都知道。

其次励志教育不够成功，没有煽情，无感染力。应该边介绍，边与学生交流。如讲完勇气来源之后，问学生牛顿的名言是什么：站在巨人肩上。在这种背景下深化学生对牛顿名言的理解。同时起到励志教育的目的。

再就是有些问题可以换成让学生讨论，如：为什么F与T是无关的，然后，再来讲例子。也许有的学生就能够讲得自己更好，更能充分体现学生主体地位。

还有就是在得出本节课的重要知识时，没有及时的进行方法教育，如：既然太阳对行星的引力和行星对太阳的引力是一对作用力与反作用力，二者同性质且等大，那么它们大小应该是相同的表达式，因此，二者可以合二为一，怎么合？学生讨论得出

没有总结出是类比的方法，少了一次思维的结晶。

然后就是得出了太阳与行星间引力表达式后没有让学生对此进行评价，其实可以让学生评价，加深学生的理解的同时，让学生真正自发地体悟物理的简洁美与深刻。

本堂课最大的失误在于估计学生探究能力不够，导致主体知识显得有些薄弱。另外一个就是时间把握不准，没有让学生自行总结本课重点，形成自己的知识网络图。

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《太阳与行星间的引力》

●教学环节

1．发现问题；

2．确定引力存在；

3．探究太阳对行星引力大小；

4．探究行星对太阳引力大小；

5．探究行星与太阳之间的引力大小；

6．总结，

●教学的难点

一是如何通过师生互动帮助学生用已有知识自主探究出三种引力的大小，让学生心服口服地接受得出的结论，感受到结论的得出是一种思维的必然，而不是偶然；让学生充分体会逻辑推理的重要作用，享受逻辑推理之美。二是在学生自主探究过程中如何在适当的时候适当介绍前人（当然主要是牛顿）在当时的观点和思维过程，让学生充分体会科学研究的方法，感受伟人们深邃的洞察力，超前的意识，学习大家的研究风范。

●关于发现问题环节的教学建议

采用复习开普勒定律后提问的方法：是什么原因导致行星绕太阳做如此和谐且有规律的运动呢？这是一种被广泛采用的引入新课的方法，他符合人们的思维习惯，知其然而问其所以然是人类一种本能，因此建议采用此法引入新课。另外为了增加感性认识，也可以播放行星椭圆运动的动画。

●关于确定引力存在环节的教学建议

教师让学生猜想是什么原因，并根据自己已有的知识和经验初步说出理由。由于天体之间存在引力基本上已经成为一种大众化的常识，因此学生基本上都可以回答出是引力，甚至说出是万有引力，因此重点不在这个结果上，而在学生能否说出他的根据，而且是有严密逻辑顺序的根据。经过若干个学生的发言、补充后，教师组织学生理出逻辑顺序：椭圆运动（至少速度变方向）→变速运动→加速度（由牛顿第二定律）→合外力→引力（这个逻辑顺序可以由投影出示）

教师评价：大家之所以能顺利地确定引力存在是由于我们所处的时代，是由于上一章我们学过的圆周运动的知识，你知道几百年前科学刚刚萌芽发展的时代科学家们（不是一般民众）怎样回答的这个问题吗？

教师简单介绍开普勒、笛卡儿、胡克、哈雷、牛顿等人的观点，其中开普勒认为是太阳发出的磁力；笛卡儿认为是流质涡旋带动；胡克、哈雷认为是太阳引力，甚至证明了如果行星轨道是圆形的，引力大小跟轨道半径的平方成反比（但对于椭圆轨道他们无法证明）；牛顿支持胡克、哈雷的观点，而且对椭圆轨道也做了严格的证明。（有条件可以做成一个短片播放，流质涡旋带动可以以一个水的漩涡形象替代）

教师评价：由于流质涡旋带动符合人们的生活经验，所以当时被广泛接受，甚至牛顿都是在信仰这种学说中长大的，因此牛顿敢于坚持引力说是需要很大的勇气的。当然这种勇气也来自他广泛汲取的别人的成就，包括欧几里得数学，阿基米德静力学，开普勒定律，伽利略运动理论和实验结果，惯性概念，惠更斯的向心力等，来自于他的研究思考成果：后来出版的《自然哲学的数学原理》的初步理论。

（介绍这样一个历史背景的目的一是让学生体会现在我们认为很简单的知识，在历史上的发现过程不是一蹴而就的，是经过长时间甚至几代人的努力的，可以说它不是一个人的功绩。二是让学生体会牛顿之伟大来自于其天才，更来自于他广泛吸取别人的成就的勤奋。对学生进行励志教育。如果时间紧迫，此部分内容可略去）

●关于探究太阳对行星引力大小环节的教学建议

教师先让学生猜一猜这个引力大小跟什么有关？不说根据。

学生能猜出距离、二者质量，但很可能也会说出行星周期、线速度、角速度等。教师不做点评，只说我们需要用理论验证。（学生可能知道万有引力，但知道万有引力大小与什么有关的应该很少，因此此处的猜测有意义）

教师提问：请用我们学过的知识提供一种验证思路：

让学生讨论出：由运动情况（通过运动学公式）→加速度（通过牛顿第二定律）→受力情况

（以上可以投影出）

教师介绍：在牛顿所处时代，行星的运动情况观测资料已经相当丰富，因此得出行星受到的引力的表达式是可能的，但是运动轨迹椭圆难倒了胡克、哈雷等，也使牛顿困惑了许多年，直到他用自己发明的微积分解决了问题（历史上是否如此呢？缺乏考证）。我们不会微积分，因此我们研究不了椭圆，但是多数行星的轨道十分接近圆，因此我们现在就通过圆轨道用刚才的思路导出太阳对行星引力的表达式，验证我们的猜测，同时再现牛顿当时的思维过程。

教师提问：行星轨道按圆处理，开普勒定律怎样表述？

（投影出答案）

提问：若已知某行星匀速圆周运动轨道半径为r，线速度为v，质量为m行，则它需要的向心力多大？

F需向=m行

引导：天文观测能直接得到行星的线速度吗？能直接观测出什么？怎样变化刚才的公式？

将代入得F需向=

引导：这是行星需要的向心力，我们要求的是太阳对行星的引力，这两个力有关系吗？

F太阳对行星=F需向=

引导：从上一章我们就知道，需要的向心力和提供的力是不一定相等的，否则也就不会有离心运动、向心运动了，因此太阳对行星的引力大小应该与行星的周期是无关的，仅与两个星球本身情况有关，即以上得到的仅是太阳对行星的引力计算式，而不是决定式（正象密度的计算式一样），（或举例：光滑水平面上用轻弹簧拴住一个质量为m的小球做匀速圆周运动，轨道半径为r，周期为T，则，这只是用周期T来计算拉力F，因为恰好需要的向心力等于拉力，但实际上拉力F仅由劲度系数k和伸长量x有关，跟作圆周运动的物体的运动学量无关。）为找到引力的决定式，我们必须将周期T去掉？怎么办呢？

引导：由开普勒第三定律得，代入得F太阳对行星=

再共同分析出公式中除了m行、r2以外，其余都是常量，对任何行星都相同，这才是只跟距离以及天体本身有关的表达式，即太阳对行星引力的决定式。

总结上式的物理意义，并给出简化式：F太阳对行星

（可将以上关键步骤列出投影出示）

●关于探究行星对太阳引力大小环节的建议：

教师提出问题：刚才我们猜测到太阳对行星的引力应该与双方的质量均有关，直觉告诉我们这个猜测是正确的，可是我们得出的结论好像只与行星质量有关，难道我们猜测错了吗？你认为如何？

引导学生观察等式F太阳对行星=讨论出结论：公式中的常数k是开普勒第三定律中的常数，此常数是一个与行星无关而与太阳有关的量（一般在讲第一节内容时都要补充说明这个结论），与太阳的什么有关，最可能就是质量，因此说太阳对行星的引力与双方的质量均有关。

教师提问：那么与太阳质量到底有什么关系呢？怎样研究这一问题呢？

引导学生讨论得出研究思路：如果还是研究太阳对行星的引力，只能到上式为止，不可能再有什么突破，何不研究行星对太阳的引力呢？因为太阳对行星的引力和行星对太阳的引力是一对作用力与反作用力，二者同性质且等大。

（以上这两个问题的设计目的就是为了由讨论太阳对行星的引力向讨论行星对太阳引力进行过渡，让学生理解这种研究方向的转变是一种思维的必然，同时也让学生体会到牛顿能够转变这种研究方向，其思维技巧多么高超。）

教师提问：行星对太阳的引力跟太阳的质量有什么关系呢？

引导学生讨论。我认为得出结论的方法有两种：一种是课本上利用施力物与受力物互换的办法得出F行星对太阳。另一种应该利用运动相对性的办法，行星围绕太阳做匀速圆周运动，若以行星为参考系，太阳也在绕行星做匀速圆周运动，即若行星绕太阳转了一周，以行星为参考系，太阳也绕行星转了一周。可以采用以下办法帮助学生理解。

图-1到图-5表示蓝色的行星绕红色的太阳旋转半周的几个关键位置，若将图-2到图-5依次重叠在图-1上，重叠时让蓝色的行星位置重合，我们发现红色太阳绕蓝色行星也转了半周。（可以用光学投影片重叠的方法或flash课件）

这样按照太阳做匀速圆周运动的事实仿照前面的思路也可以得出F行星对太阳。

（我认为这种变换参照系的方法更容易为学生所接受）

（可将以上关键步骤列出投影出示）

●关于行星与太阳之间的引力大小环节的建议

教师提问：既然太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对作用力与反作用力，二者同性质且等大，那么它们的大小应该是相同的表达式，因此F太阳对行星与F行星对太阳应该能合二为一，你能办到吗？

组织讨论得出F太阳与行星之间

（学生可能得出r4，组织学生评价是否正确）

提问：该式的物理意义，问能否写成等式？

F太阳与行星之间

G是比例系数，与行星和太阳质量均无关。

（可将以上关键步骤列出投影出示）

（以上各公式的脚标只是为了强调物理意义，本节课是必需的，以后不是必需的）

●关于总结环节的建议

（一）将本节课的探究过程的幻灯片最后重新播放一遍，替代总结。

内容如下：

一、确定引力存在：

椭圆运动（速度变方向）→变速运动→加速度（由牛顿第二定律）→合外力→引力

二、探究太阳对行星引力大小

1、猜想：太阳对行星的引力应该与行星到太阳的距离r有关，还与太阳、行星质量有关。

2、根据牛顿第二定律和开普勒一、二定律得：F需向=m行

3、v难以观测，但可以观测出行星的周期T，将代入得F需向=。

4、根据行星圆周运动的向心力由太阳对行星的引力提供，则F太阳对行星=F需向=。

5、太阳对行星的引力应该是与行星运动无关的力，要消去T，由开普勒第三定律得，代入得F太阳对行星=。

6、结论：：F太阳对行星。

三、探究行星对太阳引力的大小

由牛顿第三定律得：F行星对太阳

四、探究太阳与行星之间的引力大小：

（二）点评逻辑思维的严谨与巧妙，提醒学生感悟、学习这种思维。

作业：思考都受到太阳提供的引力作用，为什么有的行星轨道是圆，而有的是椭圆呢？

太阳与行星间的引力

第2节太阳与行星间的引力
{课前感知}

1．牛顿在前人对惯性认识的基础上，通过进一步的研究后认为：力是改变物体速度(包括改变速度的方向)的．也就是说，行星之所以绕太阳运转，而没有沿直线做匀速运动离开太阳，就是因为太阳对行星有，这个力使行星产生了．
2．为了简化，我们把行星的运动看成是匀速圆周运动．假定有一颗行星，它的质量为m，公转周期为T，轨道半径(行星到太阳的距离)为r，那么，太阳对行星的引力F就行星绕太阳运动的向心力，即F=。
3.太阳与行星间的引力跟太阳的质量、行星的质量成，跟它们之间的距离的二次方成。写成公式就是F=。
4.由公式和可以得到F=，这个式子表明太阳对不同行星的引力，与成正比，与成反比。
5.在对太阳与行星间的引力的探究过程中我们运用的定律和规律是

{即讲即练}
【典题例释】【我行我秀】
【例1】陨石落向地球是因为（）
A.陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力，所以陨石才落上地球
B.陨石对地球的引力和地球对陨石的引力大小相等，但陨石的质量小，加速度大，所以改变运动方向落向地球
C.太阳不再吸引陨石，所以陨石落上地球
D.陨石是在受到其他星球斥力作用落向地球的
【思路分析】两个物体间的引力是一对作用力与反作用力，它们的大小相等，它们的大小与质量和距离有关。
【答案】B
【类题总结】与太阳等其他天体也存在引力的作用，但由于距离太大，所以起主要作用的是地球对其施加的引力作用。
【例2】一位同学根据向心力F=m说，如果人造卫星质量不变，当轨道半径增大到2倍时，人造卫星需要的向心力减为原来的1/2；另一位同学根据引力公式F∝m推断，当轨道半径增大到2倍时，人造卫星受到的向心力减小为原来的1/4。这两个同学中谁说的对?为什么?
【思路分析】要找到两个变量之间的关系，必须是在其他量一定的条件下才能确定。卫星做圆周运动需要的向心力的变化情况由公式F=m来判断，而卫星运动受到的向心力的变化情况则由公式F∝来判断。
【答案】第二位同学说的对，因为根据向心力公式F=m，只有当运动速率v一定时，需要的向心力F与轨道半径r成反比。由于星体的质量为定值，由行星与太阳间的引力公式可知，卫星受到的引力F将与卫星轨道半径的平方r2成反比。
【类题总结】本题考查了学生对圆周运动的向心力、天体间的引力公式的理解。解题时注意，由于速度变化而需要的力和由于质量存在而产生的引力是不同的。
【例3】试说明在推导太阳与行星间的引力的过程中，所用公式F=m、v=、=k的物理意义和公式中各量的物意义。
【思路分析】公式F=mv2/2表示表示物以线速度v做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，圆周运动的半径为r,做圆周运动的物体质量为m。公式v=表示物体做匀速圆周运动的线速度等于圆周轨道的周长C=2πr与运动周期T的比值。其中表示圆周运动的半径。公式=k是开普勒第三定律的数学表达式，其中R表示椭圆轨道的半长轴的大小，T表示行星绕太阳公转的周期，k是一个太阳系中的与行星无关的常量。
【类题总结】本题主要考查万有引力定律的推导过程中用到的公式。理解各公式的适用条件，明确各量的含义，根据相应的规律分析。
【例4】设地球E(质量为M)是沿圆轨道绕太阳S运动的，当地球运动到位置P时，有一艘宇宙飞船(质量为m)在太阳和地球连线上的A处，从静止出发，在恒定的推进力F的作用下，沿AP方向做匀加速运动，如图7—2—2所示，两年后在P处(飞船之间的引力不计)，根据以上条件，求地球与太阳之间的引力．
【思路分析】设半年时间为t，地球绕太阳运行的半径为R，则飞船由A到P点的时间为4t，到Q点的时间为5t，P、Q两点的距离为2R，由此可据牛顿第二定律和运动学公式，进行计算。
【答案】
地球绕太阳运行的周期为一年，即T=2t，其向心力由地球与太阳间的引力来提供，所以
引=向=引=.
【类题总结】太阳与行星之间的引力提供行星圆周运动的向心力是解决天体运动问题的一个重要思路。1．某物体在地面所受引力是该物体在距地面高R/2处所受引力的倍。（R为地球半径）

2（1）如图7—2—1所示为一个人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动的轨迹，在卫星由近地点运动到远地点的过程中：（）

A.地球引力对卫星不做功
B.卫星运行的速率不变
C.卫星的重力势能增加
D.卫星的机械能减少

2（2）一群小行星在同一圆形轨道上绕太阳旋转，这些小行星具有（）
A.相同的速率
B.相同的加速度
C.相同的运转周期
D.相同的角速度

3．下面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，与行星距太阳距离成反比

4（1）.两个行星的质量分别为m1、m2，绕太阳的轨道半径是r1和r2，若它们只受太阳引力作用，那么它们与太阳之间引力之比为，它们的公转周期之比为。
4（2）.两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运动的轨道半径分别是r1和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.
C.D.

{超越课堂}

〖基础巩固〗
1.太阳对行星的引力F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
2.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定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的
3.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
4.关于地球和太阳，下列说法中正确的是（）
A.地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多
B．地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力
C．太阳对地球的作用力有引力和向心力
D.在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动
5.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
6.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，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
7.太阳与行星间的引力大小为，其中G为比例系数，由此关系式可知G的单位是（）
A.Nm2/kg2B.Nkg2/m2
C.m3/kgs2D.kgm/s2
8.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（）
A.周期越小B．线速度越小
C．角速度越小D．加速度越小
9.一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，在由近日点运动到远日点的过程中，以下说法中正确的是（）
A.行星的加速度逐渐减小
B.行星的动能逐渐减小
C.行星与太阳间的引力势能逐渐减小
D.行星与太阳间的引力势能跟动能的和保持不变
10.对太阳系的行星，由公式，可以得到F=，这个式子表明太阳对不同行星的引力，与成正比，与成反比。
11.两个行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运动行的轨道半径分别为r1和r2，则它们与太阳间的引力之比为。
12.已知地球质量为5.89×1024kg，太阳的质量为2.0×1030kg，地球绕太阳公转的轨道半径是1.5×1011m，则太阳对地球的吸引力为N，地球绕太阳运转的向心加速度为m/s2.（已知G=6.67×10-11Nm2/kg2）
〖能力提升〗
13〖易错题〗地球的质量是月球质量的81倍，若地球吸引月球的力的大小为，则月球吸引地球的力的大小为（）
A./81B.C.9D.81F
14.〖概念理解题〗行星绕恒星的运动轨道是圆形，它的运行周期T的平方与轨道半径r的立方之比为常数，即此常数k的大小（）
A.只与恒星的质量有关
B.只与行星的质量有关
C.与行星和恒星的质量都有关
D.与行星和恒星的质量都无关
15.〖应用题〗要使太阳对某行星的引力减小到原来的l/4，下列办法不可采用的是（）
A.使两物体的质量各减小一半，距离不变
B.使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变
C使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D.使两者的距离和质量都减小为原来的1/4
16.〖概念理解题〗太阳对地球有相当大的引力，而且地球对太阳也有引力作用，为什么它们不靠在一起?其原因是（）
A.太阳对地球的引力与地球对太阳的引力，这两个力大小相等、方向相反，互相平衡
B.太阳对地球的引力还不够大
C.不仅太阳对地球有引力作用，而且太阳系里其他星球对地球也有引力，这些力的合力为零
D.太阳对地球引力不断改变地球的运动方向，使得地球绕太阳运行
17.〖信息题〗科学家们推测，太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上．从地球上看，它永远在太阳的背面，人类发现它，可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”．由以上信息我们可以推知（）
A.这颗行星需要的向心力与地球等大
B.这颗行星的自转半径与地球相同
C.这颗行星的质量等于地球的质量
D.这颗行星的公转半径与地球相同
18.〖综合题〗下列有关行星运动的说法中，正确的是（）
A.由可知，行星轨道半径越大，角速度越小
B.由可知，行星轨道半径越大，行星的加速度越大
C.由可知，星轨道半径越大，行星的加速度越小
D.由可知，行星轨道半径越大，线速度越小
19.〖应用题〗若两颗行星的质量分别为M和m，它们绕太阳运行的轨道半径分别为R和r，则它们的公转周期之比（）
A.B.
C.D.
20.〖应用题〗若两颗绕太阳运行的行星的质量分别为m1和m2，它们绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，则它们的向心加速之比为（）
A.1：1B.m2r1：m1r2
C.D.
21.〖应用题〗已知太阳光从太阳射到地球需要500s，地球绕太阳的公转周期约为3.2×107s，地球的质量约为6×1024kg.求太阳对地球的引力为多大?(答案只需保留一位有效数字)

〖思维拓展〗
22.〖信息题〗2005年北京时间7月4日下午1时52分(美国东部时间7月4日凌晨1时52分)探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”，如图7—2—3所示．假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其运动周期为5.74年．则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中，正确的是（）
A.绕太阳运动的角速度不变
B.近日点处线速度大于远日点处线速度
C.近日点处加速度大于远日点处加速度
D.其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数
23.〖探究题〗在用公式时，某同学查表计算出行星绕太阳运转的/s2、月球绕地球运转的k2=1.020×1013m3/s2，他从有关资料上查出太阳质量M=1.989×1030kg、地球质量为m=5.976×1024kg，它分别计算出m3/(kgs2)=(kgs2)=1.71×10-12m3/(kg
s2)，m3/(kgs2)=1.71×10-12m3/(kgs2).如果我们把k称为开普勒常量，当行星绕太阳运转时，称太阳为中心星球，月球绕地球运转时，称地球为中心星球，从这个计算结果可以作下面的猜想（）
A.开普勒常量k是一个与行星无关的常量
B.开普勒常量k是一个与中心星球质量无关的常量
C.开普勒常量k与中心星球质量的一次方成正比
D.开普勒常量是与中心星球质量的一次方成反比
24.〖探究题〗2004年最壮观的天文现象莫过于金星凌日，金星是太阳系里惟一逆向自转的行星，金星上太阳西升东落，人们称金星为太阳的逆子就是这个原因．如图7—2—4金星和地球绕太阳的运动可以近似看作同一平面内的逆时针方向的匀速圆周运动．已知金星和地球公转的半径分别为1.1×108km和1.5×108km．从图中所示的金星与地球相距最近的时刻开始计时，估算金星再次与地球相距最近需多少地球年?(地球公转周期为1年)

第二节太阳与行星间的引力
【课前感知】
1.原因吸引力加速度2.等于3.正比反比
4、【思路分析】由已知得：
所以，由此看出，F与m成正比，与r的二次方成反比。
行星的质量行星和太阳间距离的平方
5、开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律
【我行我秀】
1、（1）【思路分析】根据得
【解后反思】灵活运用引力公式是解此题的关键。由于两个天体没有变，改变的只是它们之间的距离，故可直接利用。
2、（1）C【思路分析】卫星与地球间的引力遵守平方反比定律，其作用力方向始终在卫星与地球的连线上。卫星绕地球做椭圆运动的过程中，与地球的距离r不断变化，相当于一个物体距地面的高度在变化，所以地球对卫星的引力将对卫星做功，所以卫星的动能减小，速率减小；由于离地面高度的增加，所以其重力势能增大；由于仅受引力作用，所以卫星在运动过程中机械能守恒。
【解后反思】本题考查了学生对重力与引力、引力做功、引力势能概念的认识，考查了学生的知识迁移能力。
（2）ACD
3、A【思路分析】行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是一对作用力和反作用力，是同一性质的力，其大小等于
4、（1）
（2）D【思路分析】由
【超越课堂】
1、C【思路分析】物体间力的作用是相互的，作用力与反作用力大小相等，方向相反，并在同一条直线上。
2、AD【思路分析】行星围绕太阳做圆周运动的向心力是太阳对行星的引力，它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比，与行星和太阳间的距离的平方成反比，所以A对B错。太阳对行星的引力规律是由开普勒三定律和匀速圆周运动规律推导出来的，所以C错，D对。
3、C4、B5、AB6、AC7、AC
8、BCD【思路分析】由太阳与行星间的引力提供向心力
所以，
9、ABD10、；行星的质量；行星和太阳距离的二次方
11、
12、【思路分析】
地球公转向心加速度为
13、B【思路分析】作用力与反作用力总是等大反向。易错点是学生容易忽略这是一对作用力与反作用力，误认为与质量成正比。
14、A15、D16、D17、D18、D19、B20、D
21、【思路分析】地球绕太阳做椭圆运动，由于椭圆非常接近圆轨道，所以可将地球绕太阳的运动看成匀速圆周运动，需要的向心力是由太阳对地球的引力提供。
【答案】因为太阳光从太阳射到地球用的时间为500s，所以太阳与地球间的距离（c为光速）

所以，代入数据得。
【解后反思】在有的物理问题中，所求量不能直接用公式进行求解，必须利用等效的方法间接求解，这就要求在等效替换中建立一个恰当的物理模型，利用相应的规律，寻找解题的途径。
22、BCD【思路分析】“坦普尔一号”彗星绕太阳运动的轨道是一个椭圆。在椭圆轨道上，太阳对彗星的万有引力提供彗星做椭圆运动的向心力，而且彗星在椭圆轨道上运动时，机械能守恒，在近日点时，动能大，势能小；在远日点时，动能小，势能大，所以B正确。根据牛顿运动定律和万有引力公式得C正确，由得，此式表示彗星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数。
23、C

高考物理第一轮行星的运动太阳与行星间的引力专题复习学案

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，教师要准备好教案，这是每个教师都不可缺少的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助教师能够更轻松的上课教学。怎么才能让教案写的更加全面呢？下面是由小编为大家整理的“高考物理第一轮行星的运动太阳与行星间的引力专题复习学案”，相信您能找到对自己有用的内容。

§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：
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，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？

例2、有一颗太阳的小行星，质量是1.0×1021kg，它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍，求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。

例3、16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说”的如下四个观点，这四个论点目前看存在缺陷的是（）
A、宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
B、地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动。
C、天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。
D、与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。
例4．假设已知月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，假如地球对月球的万有引力突然消失，则月球的运动情况如何？若地球对月球的万有引力突然增加或减少，月球又如何运动呢？

【针对训练】
1、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是：（）
A．1－4天之间B．4－8天之间C．8－16天之间D．16－20天之间
2、两行星运行周期之比为1：2，其运行轨道的半长轴之比为：（）
A.1/2B.C.D.
3、地球到太阳的距离是水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？（设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道）

4．关于日心说被人们所接受的原因是（）
A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题
B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星的运动的描述也变得简单了
C．地球是围绕太阳转的D．太阳总是从东面升起从西面落下
5、考察太阳M的卫星甲和地球m(mM)的卫星乙，甲到太阳中心的距离为r1，乙到地球中心的距离为r2，若甲和乙的周期相同，则：（）
A、r1r2B、r1r2C、r1=r2D、无法比较
6、设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为（）
A.1/3B.1/9C.1/27D.1/18

【能力训练】
1、关于公式R3／T2=k,下列说法中正确的是（）
A.公式只适用于围绕太阳运行的行星B.不同星球的行星或卫星，k值均相等
C.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等D.以上说法均错
2、地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（）
A.1：27B.1：9C.1：3D.9：1
3、两颗小行星都绕太阳做圆周运动，它们的周期分别是T和3T，则（）
A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：3
B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：
C、它们绕太阳运转的速度之比是：1：4
D、它们受太阳的引力之比是9：7
4、开普勒关于行星运动规律的表达式为，以下理解正确的是（）
A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半径
C.T代表行星运动的自传周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期
5、关于天体的运动，以下说法正确的是（）
A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律
B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动
C.太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动
D.太阳系中所有行星都绕太阳运动
6、关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是：（）
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同
7、如果某恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的平均密度ρ=_________（万有引力常量为G）
8、两颗行星的质量分别是m1,m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2，如果m1=2m2,R1=4R2,那么，它们的运行周期之比T1：T2=
9、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b，则它们的公转周期之比为多少？
10、有一行星，距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的８倍，则该行星绕太阳公转周期是多少年？

11、地球公转运行的轨道半径Ｒ＝1.49×1011m,若把地球的公转周期称为１年，土星运行的轨道半径是ｒ＝1.43×1012m，那么土星的公转周期多长？

【学后反思】
_____________________________________________________________________

参考答案：例1.646倍例2.4.61年例3.ABC例4.略。
针对训练：1.B2.C3.0.624.AB5.D6.B
能力训练：1.D2.B3.B4.ABD5.D6.ACD7.8.8：1
9.10.22.6年11.29.7年

6.2太阳与行星间的引力学案（人教版必修2）

6.2太阳与行星间的引力学案（人教版必修2）
1．牛顿在物理学上的重大贡献之一就是建立了关于运动的清晰的概念，他在前人对于惯
性研究的基础上，首先思考的问题是“物体怎样才会不沿直线运动”，他的回答是：
________________________________________________________.由此推出：使行星沿圆
或椭圆运动，需要指向__________________的力，这个力应该就是_____．于是，牛顿利用他的____________把行星的向心加速度与____________________联系起来了．不仅如此，牛顿还认为这种引力存在于________________．
2．行星绕太阳做近似匀速圆周运动，需要的向心力是由____________________提供的，
由向心力的公式结合开普勒第三定律得到向心力F＝____________.
由此我们可以推得太阳对不同行星的引力，与行星的质量m成______，与行星和太阳间
距离的二次方成______，即F∝mr2.
3．根据牛顿第三定律，可知太阳吸引行星的同时，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________，与行星和太阳间距离的二次方成________，即F′∝Mr2.
4．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＝________，式中G为比例系数，其大小与太阳和行星的质量________，太
阳与行星引力的方向沿二者的____________．
5．下面关于行星对太阳的引力的说法中正确的是()
A．行星对太阳的引力和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
6．太阳对行星的引力F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
7．下面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．太阳对行星的引力规律是由实验得出的
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
【概念规律练】

知识点一太阳与行星间的引力
1．陨石落向地球是因为()
A．陨石对地球的吸引力远小于地球对陨石的吸引力，所以陨石才落向地球
B．陨石对地球的吸引力和地球对陨石的吸引力大小相等，但陨石的质量小，加速度大，
所以改变运动方向落向地球
C．太阳不再吸引陨石，所以陨石落向地球
D．陨石是在受到其他星球斥力作用下落向地球的
2．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F引＝mv2r，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F引＝mv2r，由此可知，太
阳对行星的引力F引与行星运行速度的二次方成正比
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
3．关于太阳与行星间引力F＝GMmr2，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
知识点二太阳与行星间的引力与行星运动的关系
4．关于行星绕太阳运动的原因，下列说法中正确的是()
A．由于行星做匀速圆周运动，故行星不受任何力的作用
B．由于行星周围存在旋转的物质
C．由于受到太阳的引力
D．除了受到太阳的吸引力，还必须受到其他力的作用
5．把行星的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＝r3k，m为行星
质量，则可推得()
A．行星所受太阳的引力为F＝kmr2
B．行星所受太阳的引力都相同
C．行星所受太阳的引力为F＝k4π2mr2
D．质量越大的行星所受太阳的引力一定越大

【方法技巧练】

太阳与行星间的引力的求解方法
6．一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径是地球公转半径的4倍，则这颗小行星
的运行速率是地球运行速率的()
A．4倍B．2倍
C．0.5倍D．16倍
7．已知木星质量大约是地球质量的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，试求太阳对木星和对地球引力大小之比．

参考答案
课前预习练
1．以任何方式改变速度(包括改变速度的方向)都需要力圆心或椭圆焦点太阳对它的引力运动定律太阳对它的引力所有物体之间
2．太阳对行星的引力4π2kmr2正比反比
3．正比反比
4．GMmr2无关连线方向
5．A[行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是作用力和反作用力的关系，两者性质相同、大小相等、反向，所以A正确，C错误；行星与太阳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，所以B、D错误．]
6．C[物体间力的作用是相互的，作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，所以依据是牛顿第三定律．]
7．AD[行星围绕太阳做圆周运动的向心力是太阳对行星的引力，它的大小与行星和太阳质量的乘积成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比，所以A对，B错．太阳对行星的引力规律是由开普勒第三定律、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，所以C错，D对．]
课堂探究练
1．B
2．C[由向心力表达式F＝mv2/r和v与T的关系式v＝2πr/T得F＝4π2mr/T2①
根据开普勒第三定律r3/T2＝k变形得
T2＝r3/k②
联立①②有F＝4π2km/r2
故太阳对不同行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳间距离的二次方成反比．]
3．BD[G值是由物体间存在的万有引力的性质决定的，而不是人为规定的，故A错误；万有引力公式适用于任意两物体间的引力作用，故B正确；太阳与行星之间的引力是一对作用力和反作用力，而不是一对平衡力，故C错误；理论推理的结果是否正确，要看根据理论推出的结果是否与观察的结果相吻合，故D正确．]
4．C[行星绕太阳运动的原因就是太阳对行星的吸引力提供了行星做圆周运动的向心力．]
5．C[行星所受太阳的引力提供行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，由公式F＝mv2r，又v＝2πrT，结合T2＝r3k可得F＝k4π2mr2，故C正确，A错误；不同行星所受太阳的引力由太阳、行星的质量和行星与太阳间的距离决定，故B、D错误．]
6．C[小行星、地球绕太阳运行的向心力分别为F1、F2，对应的速度分别为v1、v2，由向心力公式得，F1＝m1v21r1，由太阳与行星之间的相互作用规律可知，F1∝m1r21，由上述两式可得，v1∝1r1，同理可得，v2∝1r2，故v1v2＝r2r1，因r1＝4r2，故v1v2＝12，故正确答案是C.]
方法总结要明确小行星、地球绕太阳运行的向心力的来源．在计算比值一类的问题时，可将所计算的物理量进行化简至不同的对象间具有相同的物理量为止，这样便于解题，请结合本题认真体会．
7．11.8∶1
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＝GMmr2
太阳对木星的引力：F2＝GM320m(5.2r)2
因此引力大小之比为F2F1＝3205.22≈11.81.