高中物理 6.2 太阳与行星间的引力课件 新人教版必修2
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人教版高一物理必修2第六章6.2太阳与行星间的引力(共35张PPT)[优秀课件资料]
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星的向心加速度之比为（ D ）
A．1
m
B.
1r2
m 2 r1
C.
r
2 2
r12
D.G
m1m r2
2
随
堂 3．下面关于行星绕太阳旋转的说
练 习
法中正确的是（ BC ） A、离太阳越近的行星周期越大
B、离太阳越远的行星周期越大
C、离太阳越近的行星的向心加
速度越大
D、离太阳越近的行星受到太阳
的引力越大
随
4 2mr
F T2
消去T
的
足F '
迹
M r2
讨论
F
4 2km r2
科 一、太阳对行星的引力F
学 探 究
F
4 2km r2
追
请太用阳中对文行描星述的引力跟行
这关星个系（关式受系中力式m星是！体受）质量成
力正天比体，还与是行施星力、太阳距 天离体的的二质次量方？成反比.
寻
牛
既然太阳对
C. 使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变
D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4
随
堂
练 2. 操场两边放着半径为r1、r2，质量分别为m1、m2的 习 篮球和足球，两者的直线间距为r，这两球间的万有
C 引力大小为（
）
A.
大于G
m1m2 r2
B.
小于G
m1m2 r2
C.
D.无法判断
r
随 堂 练 习 3. 地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力
一、月－地检验
证实了太阳与行星间的引力和地球与地面上的物体间 的引力是同一种性质的力。
二、万有引力定律 1、内容 2、公式 3、适用条件（1）两个质点
A．1
m
B.
1r2
m 2 r1
C.
r
2 2
r12
D.G
m1m r2
2
随
堂 3．下面关于行星绕太阳旋转的说
练 习
法中正确的是（ BC ） A、离太阳越近的行星周期越大
B、离太阳越远的行星周期越大
C、离太阳越近的行星的向心加
速度越大
D、离太阳越近的行星受到太阳
的引力越大
随
4 2mr
F T2
消去T
的
足F '
迹
M r2
讨论
F
4 2km r2
科 一、太阳对行星的引力F
学 探 究
F
4 2km r2
追
请太用阳中对文行描星述的引力跟行
这关星个系（关式受系中力式m星是！体受）质量成
力正天比体，还与是行施星力、太阳距 天离体的的二质次量方？成反比.
寻
牛
既然太阳对
C. 使两物体的距离增为原来的2倍，质量不变
D. 距离和两物体质量都减小为原来的1/4
随
堂
练 2. 操场两边放着半径为r1、r2，质量分别为m1、m2的 习 篮球和足球，两者的直线间距为r，这两球间的万有
C 引力大小为（
）
A.
大于G
m1m2 r2
B.
小于G
m1m2 r2
C.
D.无法判断
r
随 堂 练 习 3. 地球的半径为R，地球表面处物体所受的重力
一、月－地检验
证实了太阳与行星间的引力和地球与地面上的物体间 的引力是同一种性质的力。
二、万有引力定律 1、内容 2、公式 3、适用条件（1）两个质点
2019_2020学年高中物理第六章2太阳与行星间的引力课件新人教版必修2
2.太阳与行星间的引力
1.知道行星绕太阳运动的原因,知道太阳与行星间存在着引力作 用。
2.知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力的来源。 3.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。 4.领会将不易测量的物理量转化为易测量的物理量的方法。
1.太阳对行星的引力
(1)根据开普勒运动第一、第二定律,行星以太阳为圆心做匀速圆
2.推导过程:万有引力公式
F=������
������������ ������ 2
的得出,
概括起来导出过程如
框图所示:
3.太阳与行星间引力的规律适用于行星和卫星之间的验证。假
定卫星绕行星做匀速圆周运动,设轨道半径为R,运行周期为T,行星
和近地卫星质量分别为M和m,卫星做圆周运动的向心力由行星的
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 。
2.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 。
牛顿第二定律
F=
������ ������2 ������
,
行星所需要的向心力由太阳对它的引力提
供。
太阳与行星间引力规律的推导与拓展 1.两个理想化模型 (1)匀速圆周运动模型:由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨 迹的两个焦点靠得很近,行星的运动轨迹非常接近圆,所以将行星 的运动看成匀速圆周运动。 (2)质点模型: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。
1.知道行星绕太阳运动的原因,知道太阳与行星间存在着引力作 用。
2.知道行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力的来源。 3.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。 4.领会将不易测量的物理量转化为易测量的物理量的方法。
1.太阳对行星的引力
(1)根据开普勒运动第一、第二定律,行星以太阳为圆心做匀速圆
2.推导过程:万有引力公式
F=������
������������ ������ 2
的得出,
概括起来导出过程如
框图所示:
3.太阳与行星间引力的规律适用于行星和卫星之间的验证。假
定卫星绕行星做匀速圆周运动,设轨道半径为R,运行周期为T,行星
和近地卫星质量分别为M和m,卫星做圆周运动的向心力由行星的
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 。
2.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 。
牛顿第二定律
F=
������ ������2 ������
,
行星所需要的向心力由太阳对它的引力提
供。
太阳与行星间引力规律的推导与拓展 1.两个理想化模型 (1)匀速圆周运动模型:由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运动的轨 迹的两个焦点靠得很近,行星的运动轨迹非常接近圆,所以将行星 的运动看成匀速圆周运动。 (2)质点模型: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。
最新人教版高中物理必修二精品课件：_2 太阳与行星间的引力(19张ppt)(人教版必修2)
成反比。
开普勒
在行星的周围有旋转的物质(以 太)作用在行星上，使得行星绕 太阳运动。
笛卡尔
行星的运动是太阳吸引的缘故，并 且力的大小与行星到太阳的距离的 平方成反比。
胡克
2019/8/4
5
当年牛顿在前人研究的 基础上，凭借其超凡的数学 能力和坚定的信念，深入研 究，最终发现了万有引力定 律。
牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家 牛顿在1676年给友人的信中写道：
识
回 开普勒第二定律——面积定律 顾 对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内
扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
3
a 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟
k T 公转周期的二次方的比值都相等。
2
2019/8/4
4
一切物体都有合并的趋势。
伽利略 行星的运动是受到了来自太阳
的类似于磁力的作用，与距离
2019/8/4
17
今天我们学到了什么?
古人 观点
牛顿 思考
理论 演算
建模
理想化
总结 规律
F
G
Mm r2
类比
F m r2
F
M r2
2019/8/4
18
如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的 肩膀上。
2019/8/4
6
建
行星
立 模
太阳
型
a
思考：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆 运动的规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？
2019/8/4
7
一.太阳对行星的引力。
2019/8/4
8
太阳
行星
开普勒
在行星的周围有旋转的物质(以 太)作用在行星上，使得行星绕 太阳运动。
笛卡尔
行星的运动是太阳吸引的缘故，并 且力的大小与行星到太阳的距离的 平方成反比。
胡克
2019/8/4
5
当年牛顿在前人研究的 基础上，凭借其超凡的数学 能力和坚定的信念，深入研 究，最终发现了万有引力定 律。
牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家 牛顿在1676年给友人的信中写道：
识
回 开普勒第二定律——面积定律 顾 对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间内
扫过相等的面积;
开普勒第三定律——周期定律
3
a 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟
k T 公转周期的二次方的比值都相等。
2
2019/8/4
4
一切物体都有合并的趋势。
伽利略 行星的运动是受到了来自太阳
的类似于磁力的作用，与距离
2019/8/4
17
今天我们学到了什么?
古人 观点
牛顿 思考
理论 演算
建模
理想化
总结 规律
F
G
Mm r2
类比
F m r2
F
M r2
2019/8/4
18
如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的 肩膀上。
2019/8/4
6
建
行星
立 模
太阳
型
a
思考：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆 运动的规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？
2019/8/4
7
一.太阳对行星的引力。
2019/8/4
8
太阳
行星
6.2 太阳与行星间的引力—人教版高中物理必修二课件(机构专用)(共27张PPT)
开普勒第三定律：
m是施力天体还是受力天体的质量？ 受力天体的质量
太阳对行星的引力跟行星的质量成正比， 与行星和太阳之间的距离的二次方成反比
从太阳与行星间相互作用的角度来看，两者的地位是相同的。 类比法
行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳之间的距离 的二次方成反比。
F和F′是一对作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星 质量m有什么关系？
行星的运动是太阳吸引的缘故 ，并且力的大小与到太阳距离 的平方成反比
胡克
你认为开普勒、伽利略、笛卡尔及胡克的观点中哪种观点更合理？
开普勒 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比 伽利略 一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致行星做圆周运动
笛卡尔 在行星的周围有旋转的物质（以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动
谢谢大家
【作1】行星之所以绕太阳运动，是因为（ C ） A. 行星运动时的惯性作用 B. 太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋转 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
动力学问题可以分为两大类：①已知力求运动；②已知运动求力，那么 探究太阳与行星间的相互作用属于哪类问题？
属于已知运动求力的情况
行星绕太阳运动的轨道是怎样的？
由开普勒第一定律可知：行星绕太阳运动轨道是椭圆
若要解决椭圆轨道的运动，根据已学知识，需如何简化？
57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9
章
Part Three
题型演练
节
【例1】（多选）将行星的轨道当作圆来处理，追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑重新 "发现"万有引力定律的都分过程如下，其中正确的是（BD ） A. 根据牛顿运动定律，行星绕太阳的向心力与行星的速度成正比 B. 用天文观测的行星周期，可推知行星的向心力与其周期的平方成反比 C. 根据开普勒第三定律和推理可知，太阳对行星的引力与行星质量成反比 D. 从行星与太阳的作用看，两者地位相等，故它们间的引力与两者质量的乘积成正比
m是施力天体还是受力天体的质量？ 受力天体的质量
太阳对行星的引力跟行星的质量成正比， 与行星和太阳之间的距离的二次方成反比
从太阳与行星间相互作用的角度来看，两者的地位是相同的。 类比法
行星对太阳的引力跟太阳的质量成正比，与行星、太阳之间的距离 的二次方成反比。
F和F′是一对作用力和反作用力，那么可以得出F大小跟太阳质量M、行星 质量m有什么关系？
行星的运动是太阳吸引的缘故 ，并且力的大小与到太阳距离 的平方成反比
胡克
你认为开普勒、伽利略、笛卡尔及胡克的观点中哪种观点更合理？
开普勒 行星的运动是受到了来自太阳的类似于磁力的作用，与距离成反比 伽利略 一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致行星做圆周运动
笛卡尔 在行星的周围有旋转的物质（以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动
谢谢大家
【作1】行星之所以绕太阳运动，是因为（ C ） A. 行星运动时的惯性作用 B. 太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋转 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
动力学问题可以分为两大类：①已知力求运动；②已知运动求力，那么 探究太阳与行星间的相互作用属于哪类问题？
属于已知运动求力的情况
行星绕太阳运动的轨道是怎样的？
由开普勒第一定律可知：行星绕太阳运动轨道是椭圆
若要解决椭圆轨道的运动，根据已学知识，需如何简化？
57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9
章
Part Three
题型演练
节
【例1】（多选）将行星的轨道当作圆来处理，追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑重新 "发现"万有引力定律的都分过程如下，其中正确的是（BD ） A. 根据牛顿运动定律，行星绕太阳的向心力与行星的速度成正比 B. 用天文观测的行星周期，可推知行星的向心力与其周期的平方成反比 C. 根据开普勒第三定律和推理可知，太阳对行星的引力与行星质量成反比 D. 从行星与太阳的作用看，两者地位相等，故它们间的引力与两者质量的乘积成正比
新人教版高中物理必修二课件：6.2 太阳与行星间的引力万有引力定律(共27张PPT)
G比例系数，与太阳、行星的质量无关
方向：沿着太阳和行星的连线
小结
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 太阳到行星间的距离r的二次方成反比
F
m r2
2、行星对太阳的引力：与太阳 的质量M成正比，与行星到太阳 的距离r的二次方成反比
F/
M r2
3、太阳与行星间的引力：与太阳的 质量M、行星的质量m成正比，与 两者距离的二次方成反比
F
G
Mm r2
（1） G是比例系数，与行星、太阳均无关 （2）引力的方向沿太阳和行星的连线
行星绕太阳运动遵守这个规律， 那么在其他地方是否适用这个规律 呢？
6.3 万有引力定律
一.“月-地”检验 请学生自学教材P.36,
根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运 动时的加速度也就是：。。。。
一.“月-地”检验 已知月球绕地球的公转周期为27.3天，地球半
牛顿在前人研究的基础 上，凭借他超凡的数学 能力证明了：如果太阳 和行星间的引力与距离 的二次方成反比，则行 星的轨迹是椭圆.并且 阐述了普遍意义下的万 有引力定律。
把行星绕太阳运动看作匀速圆周运动
r
R
近似化
追寻牛顿的足迹
一、太阳对行星的引力
• 1、设行星的质量为m，速度为v，行星 到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀 速圆周运动的向心力太阳对行星的引力 来提供
引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，
跟它们的距离的二次方成反比
2.公式：F=
Gm1m
2 r2
单位：质量（kg）；距离（m）
G：是引力常数，其值为6.67×10-11N·m2/kg2
3.物体间的距离r:
新人教版高中物理必修二：6.2 太阳与行星间的引力 课件(共17张PPT)
2.一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（ C ）
A.4倍 B.2倍 C.0.5倍 D.16倍
3.一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，则这些小行
星具有（ABCD ）
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
4.哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆，下面说法 中正确的是（ ABD ） A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率 B.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度 C.若彗星的运行周期为75年，则它的半长轴是地球公转半 径的75倍 D.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
牛顿 (1643—1727) 英国著名的物理学家 牛顿在1676年给友人的信中写道：
如果说我看的比别人更远，那是因为我站在巨人的 肩膀上。
建
行星
立 模
太阳
型
a
思考：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆 运动的规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？
一.太阳对行星的引力。
太阳
行星
既然把行星绕太阳的运动简化
今天我们学到了什么?
古人 观点
牛顿 思考
理论 演算
建模
理想化
总结 规律
F
G
Mm r2
ห้องสมุดไป่ตู้
类比
F
m r2
F
M r2
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021
物理人教版必修二6.2太阳与行星间的引力(共26张PPT)
答案：4×1022N
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
〔对点训练 1〕 (多选)下列说法正确的是
( AB )
A．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式mrv2，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 v＝2Tπr，这个关系式 实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义得来的
间距离的二次方成__反___比_____，即 F′∝Mr2 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
Mm 两者距离的二次方成反比，即 F＝__G__r_2____，G 为比例系数，其 大小与太阳和行星的质量无关，引力的方向沿二者的__连__线____。
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
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？(只需保 留一位有效数字)
解题指导：在本题中，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，即把椭圆运动等效成圆周运动，建立一个合理的物理模型(匀速 圆周运动模型)，利用相应的规律(引力与圆周运动的规律)，寻找解题的途径。
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
课内探究
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
探究一 太阳与行星间的引力规律
行星的运动是沿着椭圆轨道的， 而我们无法解决行星在椭圆轨道下的 运动问题，该怎么办？
提示：八大行星运动的轨道半长轴 与轨道半短轴长度近似相等，结合开普 勒运动定律可将行星的运动简化为匀 速圆周运动。
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
〔对点训练 1〕 (多选)下列说法正确的是
( AB )
A．在探究太阳对行星的引力规律时，我们引用了公式mrv2，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 v＝2Tπr，这个关系式 实际上是匀速圆周运动的一个公式，它是由速度的定义得来的
间距离的二次方成__反___比_____，即 F′∝Mr2 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
Mm 两者距离的二次方成反比，即 F＝__G__r_2____，G 为比例系数，其 大小与太阳和行星的质量无关，引力的方向沿二者的__连__线____。
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
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？(只需保 留一位有效数字)
解题指导：在本题中，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，即把椭圆运动等效成圆周运动，建立一个合理的物理模型(匀速 圆周运动模型)，利用相应的规律(引力与圆周运动的规律)，寻找解题的途径。
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
课内探究
6.2太阳与行星间的引力
平遥二中
刘壮
探究一 太阳与行星间的引力规律
行星的运动是沿着椭圆轨道的， 而我们无法解决行星在椭圆轨道下的 运动问题，该怎么办？
提示：八大行星运动的轨道半长轴 与轨道半短轴长度近似相等，结合开普 勒运动定律可将行星的运动简化为匀 速圆周运动。
高中物理人教版必修二 6.2《太阳与行星间的引力》课件(共17张PPT)
r
2
解：根据行星与太阳间的引力表达式：
式中 G 为比例系数， F r M为太阳质量。 则两行星受到的引力分别为
GMm
2
F1
GMm r1
2
1
F2
GMm r2
2
2
则 F1 : F 2 p : q
2
随堂练习
1、行星之所以绕太阳运动，是因为 ( C ) A、行星运动时的惯性作用 B、太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋 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
建 立 模 型
行星
行星
太阳
太阳
a
简化
F
r
椭圆
简化
圆
开普勒第二定律
匀速圆周运动
科 学 探究1: 太阳对行星的引力 F 探 究 2
F
v
mv r
消去
F
4 m r T
2
2
消去
2 r T
v
m r
2
r T
3 2
＝ k
T
F
4 km r
2
2
F
关系式中m是 受力天体还是施力 天体的质量？
结论一：太阳对行星的引力跟行星的质量成正 比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.
（3）讨论时，手不离笔做好记录，及时安排展示，标记未解决的问题以备讨论。
问题 预习自学 探究点 1 探究点 2、3 针对训练 4 针对训练 5
位置 前黑板 前黑板 前黑板 后黑板 后黑板
展示小组 3B2 6B1 7C1 5B2 2B1
展示要求 书写认真 写出推导过程 写出推导过程 选项的解题思 路 步骤规范
2
解：根据行星与太阳间的引力表达式：
式中 G 为比例系数， F r M为太阳质量。 则两行星受到的引力分别为
GMm
2
F1
GMm r1
2
1
F2
GMm r2
2
2
则 F1 : F 2 p : q
2
随堂练习
1、行星之所以绕太阳运动，是因为 ( C ) A、行星运动时的惯性作用 B、太阳是宇宙的控制中心，所以星体都绕太阳旋 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
建 立 模 型
行星
行星
太阳
太阳
a
简化
F
r
椭圆
简化
圆
开普勒第二定律
匀速圆周运动
科 学 探究1: 太阳对行星的引力 F 探 究 2
F
v
mv r
消去
F
4 m r T
2
2
消去
2 r T
v
m r
2
r T
3 2
＝ k
T
F
4 km r
2
2
F
关系式中m是 受力天体还是施力 天体的质量？
结论一：太阳对行星的引力跟行星的质量成正 比，与行星、太阳之间的距离的二次方成反比.
（3）讨论时，手不离笔做好记录，及时安排展示，标记未解决的问题以备讨论。
问题 预习自学 探究点 1 探究点 2、3 针对训练 4 针对训练 5
位置 前黑板 前黑板 前黑板 后黑板 后黑板
展示小组 3B2 6B1 7C1 5B2 2B1
展示要求 书写认真 写出推导过程 写出推导过程 选项的解题思 路 步骤规范
高中物理 第六章 第2节 太阳与行星间的引力课件 新人教版必修2
D．行星绕太阳的椭圆轨道可近似看做圆轨道，其向心力 来源于太阳对行星的引力
解析：根据 F＝GMr2m，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，对不同行星，r 越小，F 不 一定越大，还要由行星质量决定，故 A 错误，B 正确；公式中 G 为比例系数，是一常量，与 F、r、M、m 均无关，C 错误； 通常的研究中，行星绕太阳运动的椭圆轨道近似看做圆轨道， 向心力由太阳对行星的引力提供，D 正确。
答案：4×1022N
点评：在本题中，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，即把椭圆运动等效成圆周运动，建 立一个合理的物理模型(匀速圆周运动模型)，利用相应的规律 (引力与圆周运动的规律)，寻找解题的途径。
两个行星的质量分别为 m1 和 m2，绕太阳运行的轨道半径 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( )
太阳与行星间的引力
引力
规律
太阳对 太阳对不同行星的引力，与行星的质量 m 成_正__比__，
行星的
m
引力 与行星和太阳间距离的二次方成_反__比__，即 F∝_r_2__
行星对 行星对太阳的引力与太阳的质量 M 成__正__比___，与行星
太阳的 引力
Mm 和太阳间距离的二次方成_G___r2___，即
二、对 F＝GMr2m的理解 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．根据向心力的方向特点，太阳与行星间引力的方向沿 着二者的连线方向。 4．我们在已有的观测结果(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，所得出的结论不但适用 于行星与太阳之间的作用力，而且对其他天体之间的作用力也 适用。
人教版物理必修二课件：62太阳与行星间的引力(共22张PPT)
4.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。
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二、行星对太阳的引力
1.行星受到太阳的引力与行星的质量成正比,为什么可以说太阳受到行星的
引力与太阳的质量成正比?
答案:从太阳与行星间相互作用的角度来看,两者的地位是相同的。也就
是说既然太阳吸引行星,行星也必然吸引太阳,就行星对太阳的引力来说,
2
F=
知识点一
知识点二
知识归纳
1.模型简化:
(1)将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供
了行星做匀速圆周运动的向心力。
(2)将天体看成质点,且质量集中在球心上。如图所示。
知识点一
知识点二
2.太阳对行星的引力推导:
3.结论: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
则行星需要的向心力的大小如何表示?
(3)
太阳对行星的引力与行星对太阳的引力相等,故C、D错误。
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。
(1)将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力。
(2)太阳与行星间的引力是相互的,遵守牛顿第三定律。
(
)
m、
r分别为太阳、行星质
F∝ 2 ,行星对太阳的引力
2
量和太阳与行星间的距离,下列说法正确的是(
)
A.由
F'∝
和 F∝
,F∶F'=m∶M
B.F
和F'
大小相等,
是作用力与反作用力
2
2
C.F和F'大小相等,是同一个力
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s,地球的质量约为6×1024 kg.求太阳对地 球的引力为多大?(答案只需保留一位有效数 字)
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11
• 例2 最近，科学家在望远镜中看到太阳系外 某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运动 一周所用的时间为1 200年，它与该恒星的距 离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒 星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆 周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ）
T
F m v2 r
F
4 2mr
T2
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6
追寻牛顿的足迹
3、根据开普勒第三定律
r3 T2k即源自T 2 r3k代入
F
4 2mr
T2
所以
F
4
2k
m r2
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7
追寻牛顿的足迹
4、太阳对行星的引力
F
4
2k
m r2
即
F m
r2
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。
即 a3 T2 k
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
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2
什么力来维持行星绕太阳的 运动呢？
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3
科学的足迹
1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势 导致物体做圆周运动。
2、开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。
3、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质(以太）作 用在行星上，使得行星绕太阳运动。
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8
追寻牛顿的足迹
二、行星对太阳的引力
根据牛顿第三定律，行星对太阳的 引力F/应满足
F/
M r2
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9
追寻牛顿的足迹
三、太阳与行星间的引力
概括起来有
F
Mm r2
则太阳与行星间的引力大小为
F
G
Mm r2
G比例系数，与太阳、行星的质量无关
方向：沿着太阳和行星的连线
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10
• 例1 已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的公转周期约为3.2×107
心加速度 ？
2.71×10－3 m / s2
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16
有力证据
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17
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
F
G
Mm r2
（1） G是比例系数，与行星、太阳均无关 （2）引力的方向沿太阳和行星的连线
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14
行星绕太阳运动遵守这个规律， 那么在其他地方是否适用这个规律 呢？
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15
月 － 地检验
已知月球绕地球的公转周期为27.3
天，地球半径为6.37×106m.轨道半径
为地球半径的60倍。月球绕地球的向
6.2 太阳与行星间的引力
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1
复习
一、地心说和日心说
二、开普勒行星运动定律
第 太一阳定处律在：椭圆所的有一行个星焦绕点太上阳。的轨道都N是椭o圆， 第二定律：对任意一个行星来说，I它m与a太g阳e的
连线在相等的时间内扫过相等的面积
第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三
次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
• A.恒星质量与太阳质量之比
• B.恒星密度与太阳密度之比
• C.行星质量与地球质量之比
• D.行星运行速度与地球公转速度之比
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12
想一想
如果要验证太阳与行星间的引力 规律是否适用于行星与它的卫星， 我们需要观测这些卫星运动的哪些 数据？观测前你对这些数据的规律 有什么假设？
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13
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4
追寻牛顿的足迹
一、太阳对行星的引力
• 1、设行星的质量为m，速度为v，行星 到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀 速圆周运动的向心力太阳对行星的引力 来提供
F m v2 r
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5
追寻牛顿的足迹
2、天文观测难以直接得到行星的速度
v，但中学可学科 以得到行星的公转周期T
有
v 2r 代入
4、胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了 如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟 行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明 在椭圆轨道规律也成立。
5、牛顿：在前人研究的基础上，凭借他超凡的数 学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离 的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述 了普遍意义下的万有引力定律。
小结
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 太阳到行星间的距离r的二次方成反比
F
m r2
2、行星对太阳的引力：与太阳 的质量M成正比，与行星到太阳 的距离r的二次方成反比
F/
M r2
3、太阳与行星间的引力：与太阳的 质量M、行星的质量m成正比，与 两者距离的二次方成反比
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• 例2 最近，科学家在望远镜中看到太阳系外 某一恒星有一行星，并测得它围绕该恒星运动 一周所用的时间为1 200年，它与该恒星的距 离为地球到太阳距离的100倍.假定该行星绕恒 星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆 周，仅利用以上两个数据可以求出的量有（ ）
T
F m v2 r
F
4 2mr
T2
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追寻牛顿的足迹
3、根据开普勒第三定律
r3 T2k即源自T 2 r3k代入
F
4 2mr
T2
所以
F
4
2k
m r2
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追寻牛顿的足迹
4、太阳对行星的引力
F
4
2k
m r2
即
F m
r2
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。
即 a3 T2 k
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
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2
什么力来维持行星绕太阳的 运动呢？
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科学的足迹
1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势 导致物体做圆周运动。
2、开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。
3、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质(以太）作 用在行星上，使得行星绕太阳运动。
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追寻牛顿的足迹
二、行星对太阳的引力
根据牛顿第三定律，行星对太阳的 引力F/应满足
F/
M r2
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追寻牛顿的足迹
三、太阳与行星间的引力
概括起来有
F
Mm r2
则太阳与行星间的引力大小为
F
G
Mm r2
G比例系数，与太阳、行星的质量无关
方向：沿着太阳和行星的连线
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• 例1 已知太阳光从太阳射到地球需要500 s，地球绕太阳的公转周期约为3.2×107
心加速度 ？
2.71×10－3 m / s2
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有力证据
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F
G
Mm r2
（1） G是比例系数，与行星、太阳均无关 （2）引力的方向沿太阳和行星的连线
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行星绕太阳运动遵守这个规律， 那么在其他地方是否适用这个规律 呢？
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月 － 地检验
已知月球绕地球的公转周期为27.3
天，地球半径为6.37×106m.轨道半径
为地球半径的60倍。月球绕地球的向
6.2 太阳与行星间的引力
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1
复习
一、地心说和日心说
二、开普勒行星运动定律
第 太一阳定处律在：椭圆所的有一行个星焦绕点太上阳。的轨道都N是椭o圆， 第二定律：对任意一个行星来说，I它m与a太g阳e的
连线在相等的时间内扫过相等的面积
第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三
次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。
• A.恒星质量与太阳质量之比
• B.恒星密度与太阳密度之比
• C.行星质量与地球质量之比
• D.行星运行速度与地球公转速度之比
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想一想
如果要验证太阳与行星间的引力 规律是否适用于行星与它的卫星， 我们需要观测这些卫星运动的哪些 数据？观测前你对这些数据的规律 有什么假设？
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追寻牛顿的足迹
一、太阳对行星的引力
• 1、设行星的质量为m，速度为v，行星 到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀 速圆周运动的向心力太阳对行星的引力 来提供
F m v2 r
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5
追寻牛顿的足迹
2、天文观测难以直接得到行星的速度
v，但中学可学科 以得到行星的公转周期T
有
v 2r 代入
4、胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了 如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟 行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明 在椭圆轨道规律也成立。
5、牛顿：在前人研究的基础上，凭借他超凡的数 学能力证明了：如果太阳和行星间的引力与距离 的二次方成反比，则行星的轨迹是椭圆.并且阐述 了普遍意义下的万有引力定律。
小结
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 太阳到行星间的距离r的二次方成反比
F
m r2
2、行星对太阳的引力：与太阳 的质量M成正比，与行星到太阳 的距离r的二次方成反比
F/
M r2
3、太阳与行星间的引力：与太阳的 质量M、行星的质量m成正比，与 两者距离的二次方成反比