太阳与行星间的引力
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太阳与行星间的引力
一、教学目标
1．知识与技能
（1）理解太阳与行星间存在引力。
（2）能根据开普勒行星运动定律、牛顿运动定律、圆周运动推导出太阳与行星间的引力表达式,并理解其推导过程。
2．过程与方法
（1）．通过对太阳与行星间的引力表达式推导过程教学，让学生体会逻辑推理在物理学中的重要性。
（2）．通过对推导过程的理解，让学生感受物理的各章节之间的逻辑联系，及各学科之间的紧密联系。
3．情感、态度与价值观
（1）通过物理史事的介绍，激发学生的兴趣。
( 2 ) 感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
二、教学重点
能根据开普勒行星运动定律、牛顿运动定律、圆周运动推导出太阳与行星间的引力表达式
三、教学难点:
1.太阳与行星间的引力公式的推导
2.对F∝M/r2的理解推导
四、教学过程
一）、新课引入：
1、知识回顾:（1）开普勒行星运动定律简洁的描述了行星的运动，请同学们回忆一下，开普勒三定律的内容是什么 （学生回答）
（2）开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎样表述的？（学生回答）
2．用多媒体展示行星的运动，提问：那么行星为什么要做这样的运动呢
二）、新课讲解
追寻科学足迹:简介伽利略、笛卡儿、胡克、哈雷、牛顿等科学家对这个问题的研究。并分析牛顿成功的关键所在，和其他科学家失败的原因。
追寻牛顿的足迹：思考问题：太阳对行星的引力与什么因素有关？
1、太阳对行星的引力
教师引导学生阅读教材，先让学生跟找着教材独立推导。
用多媒体投影学生的推导过程，并请学生代表回答以下问题：
（1）、行星绕太阳作匀速圆周运动，所需向心力的来源？写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。
（2）、为何要消去v？如何消去v？行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？（由于天文观测难以直接测量出各行星运动的速度V）
（3）、为何要消去周期T？如何应用开普勒第三定律消去周期T？
（4）、说明比例式的意义。
得出结论：太阳对行星的引力：
即
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。
2、行星对太阳的引力
思考：行星对太阳的引力与太阳的质量M以及行星到太阳的距离r之间又有何关系？请学生用 学过的知识推导出来。
投影学生的推导过程，一起点评。特别说明由 根据牛顿第三定律推导出 的理解；因为F与F`互为作用力与反作用力具有相同的性质和相同的规律。
3、太阳与行星间的引力
综合以上推导过程，可推导出太阳与行星间的引力与太阳质量、行星质量、以及两者距离的关系：
则太阳与行星间的引力大小表达式为：
G为比例系数，与太阳、行星的质量无关，引力方向：沿着太阳和行星的连线
思考与讨论
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？
三）课堂小结
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：
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：
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：
（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
2
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M
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太阳与行星间的引力
一、教学目标
1．知识与技能
（1）理解太阳与行星间存在引力。
（2）能根据开普勒行星运动定律、牛顿运动定律、圆周运动推导出太阳与行星间的引力表达式,并理解其推导过程。
2．过程与方法
（1）．通过对太阳与行星间的引力表达式推导过程教学，让学生体会逻辑推理在物理学中的重要性。
（2）．通过对推导过程的理解，让学生感受物理的各章节之间的逻辑联系，及各学科之间的紧密联系。
3．情感、态度与价值观
（1）通过物理史事的介绍，激发学生的兴趣。
( 2 ) 感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
二、教学重点
能根据开普勒行星运动定律、牛顿运动定律、圆周运动推导出太阳与行星间的引力表达式
三、教学难点:
1.太阳与行星间的引力公式的推导
2.对F∝M/r2的理解推导
四、教学过程
一）、新课引入：
1、知识回顾:（1）开普勒行星运动定律简洁的描述了行星的运动，请同学们回忆一下，开普勒三定律的内容是什么 （学生回答）
（2）开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎样表述的？（学生回答）
2．用多媒体展示行星的运动，提问：那么行星为什么要做这样的运动呢
二）、新课讲解
追寻科学足迹:简介伽利略、笛卡儿、胡克、哈雷、牛顿等科学家对这个问题的研究。并分析牛顿成功的关键所在，和其他科学家失败的原因。
追寻牛顿的足迹：思考问题：太阳对行星的引力与什么因素有关？
1、太阳对行星的引力
教师引导学生阅读教材，先让学生跟找着教材独立推导。
用多媒体投影学生的推导过程，并请学生代表回答以下问题：
（1）、行星绕太阳作匀速圆周运动，所需向心力的来源？写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。
（2）、为何要消去v？如何消去v？行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？（由于天文观测难以直接测量出各行星运动的速度V）
（3）、为何要消去周期T？如何应用开普勒第三定律消去周期T？
（4）、说明比例式的意义。
得出结论：太阳对行星的引力：
即
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。
2、行星对太阳的引力
思考：行星对太阳的引力与太阳的质量M以及行星到太阳的距离r之间又有何关系？请学生用 学过的知识推导出来。
投影学生的推导过程，一起点评。特别说明由 根据牛顿第三定律推导出 的理解；因为F与F`互为作用力与反作用力具有相同的性质和相同的规律。
3、太阳与行星间的引力
综合以上推导过程，可推导出太阳与行星间的引力与太阳质量、行星质量、以及两者距离的关系：
则太阳与行星间的引力大小表达式为：
G为比例系数，与太阳、行星的质量无关，引力方向：沿着太阳和行星的连线
思考与讨论
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？
三）课堂小结
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：
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：
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：
（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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