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高中物理人教版必修2第六单元第2课《太阳与行星间的引

力》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案

1教学目标

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 来源，

3．知道太阳与行星间引力 的方向和表达式，了解牛顿定律在推导过程中的作用。 4．领会将不易测量的物理量转化为易测量物理量的方法。

2学情分析

上节课介绍了行星的运动规律，学生对行星的运动规律有了一个直观的、感性的认识，但是行星为什么会这样运动？学生有这样的好奇心，具有了学习这节内容的兴趣。前面已经学习了圆周运动的规律，具备了推导太阳与行星间引力表达式的基础。

3重点难点

太阳与行星间引力表达式的推导过程

4教学过程

4.1.1教学活动

活动1【导入】复习回顾 开普勒三大定律 活动2【活动】提出问题

是什么原因使行星绕太阳运动呢？ 活动3【活动】假设、猜想

探究思考1：猜想引力与哪些因素有关？ 活动4【讲授】简化模型

将行星轨道按照圆轨道来处理，所有行星都在做匀速圆周运动。 活动5【活动】演绎推理 （一）、太阳对行星的引力

1、需要的向心力由什么力提供？设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，写出行星需要的向心力表达式。写出提供的力与需要的向心力的关系表达式。 2、行星运动的线速度v易观测吗？什么量易观测？如何实现代换？

3、如何应用开普勒第三定律消去周期T？写出消去周期T后向心力的表达式。 探究思考2：推导过程中为什么将线速度v换成周期T？又为什么将周期T替换掉？ 探究思考3：太阳对行星的引力与太阳质量有关吗？ （二）、行星对太阳的引力

通过类比法，得出行星对太阳的引力满足的关系是： ___ (三)、太阳与行星间的引力

利用牛顿第三定律，推出太阳与行星间的作用力与M,m,r的关系？ 活动6【导入】得出结论 1、引力大小： 2、对公式的说明：

1）公式表明，太阳与行星间的引力大小，

与 成正比， 与 成反比。

2）式中的G是比例常数，与太阳行星都 。 3）太阳与行星间引力的方向：沿着 。 探究思考4：我们已经推得了 ，这个规律就是万有引力定律吗？______ 原因是：___________________________________________________ 活动7【活动】说一说 说一说

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？ 八大行星轨道数据参考表 d太阳=1.39× km 活动8【练习】典例分析 六、典例分析

例1、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 [学科网(www.zxxk.com)--国内最大的教育资源门户，提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载，还有大量而丰富的教学相关资讯！] 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牛顿第二定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的

例2、关于太阳对行星的引力，下列说法中正确的是（ ） A.由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比木星的引力大 B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力小，在远日点所受引力大 C.由 可知， ，由此可见 与 和 的乘积成正比，与 和 的乘积成反比

D.行星绕太阳的椭圆轨道可近似看成圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力 例3、关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（ ） A．太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是一对平衡力

B．太阳对行星的引力与行星对太阳的引力是作用力与反作用力的关系

C．太阳与行星间的引力大小与太阳的质量、行星的质量成正比，与两者的距离的平方成反比

D．以上说法均不对

活动9【作业】教材补充（课后阅读） 教材补充

牛顿运动定律的形成

在1665年，具有高明的数学才能的牛顿，根据自己独特的思路推导出了行星绕太阳做圆周运动时太阳对行星的引力与距离平方成反比的数学关系式，但没有弄清圆周运动一定需要这种力，也没有推导得出行星绕太阳做椭圆运动时太阳对行星的引力也存在与距离平方成反比的数学关系式，更没有认识到引力存在的普遍性。在1679年，牛顿在与胡克等人的交流中，逐渐清楚圆周运动一定需要太阳对行星的引力，且引力与距离平方成反比，并在自己创立的微积分的基础上，推导得出了行星绕太阳做椭圆运动时太阳对行星的引力也存在距离平方成反比的数学关系式，但还没有认识到引力的普遍性。在1687年，在哈雷的鼓励和资助下，他发表了传世之作——《自然哲学的数学原理》，终于领悟了万有引力的真谛，把地面上的力学和天上的力学统一在一起，形成了以牛顿三大运动定律为基础的经典力学体系。