§6.2 《太阳与行星间的引力》教学设计Microsoft Word 文档
6.2太阳与行星间的引力 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第六章：万有引力定律 (7)
《太阳与行星间的引力》教学设计教学重点对太阳与行星间引力的理解.教学难点运用所学知识对太阳与行星间引力的推导.三维目标知识与技能1.知道行星绕太阳运动的原因是受到太阳引力的作用.2.理解并会推导太阳与行星间的引力大小.3.记住物体间的引力公式F=. 过程与方法1.了解行星与太阳间的引力公式的建立和发展过程.2.体会推导过程中的数量关系.情感态度与价值观3.了解太阳与行星间的引力关系,从而体会到大自然中的奥秘.教学过程导入新课情景导入目前已知太阳系中有8颗大行星(如下图所示).它们通常被分为两组:内层行星(水星、金星、地球、火星)和外层行星(木星、土星、天王星、海王星),内层行星体积较小,主要由岩石和铁组成;外层行星体积要大得多,主要由氢、氦、冰物质组成.哥白尼说:“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的一切星球.”那么是什么原因使行星绕太阳运动呢?伽利略、开普勒以及法国数学家笛卡儿都提出过自己的解释.然而,只有牛顿才给出了正确的解释……2r MmG推进新课开普勒描述了行星的运动规律,那么它们为什么这样运动呢?许多科学家都对运动的原因提出了各种猜想,如图所示(课件展示).科学家对行星运动原因的各种猜想牛顿在前人对惯性研究的基础上，认为：以任何方式改变速度（包括方向）都需要力.因此,使行星沿圆或椭圆运动,需要指向圆心或椭圆焦点的力,这个力应该是太阳对它的引力,所以,牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来了.一、太阳对行星的引力1.猜想与模型简化师生互动:教师提出问题,引导学生共同解决,为推导太阳对行星的引力作好准备.由力和运动的关系知:已知力的作用规律可推测物体的运动规律;若已知物体的运动规律,也可以推测力的作用规律.问题1.今天探究太阳与行星间的引力属于哪种情况?问题2.行星绕太阳运动的规律是怎样的?问题3.前面我们学习了两种曲线运动,是哪两种,如何处理?问题 4.若要解决椭圆轨道的运动,根据现在的知识水平,可作如何简化学生交流讨论后回答：答案:1.属于已知运动求力的情况.2.由开普勒行星运动定律,行星绕太阳运动轨道是椭圆,相等的时间内半径扫过的面积相等,且满足=k . 3.平抛运动、圆周运动.平抛运动可分解为两个方向上的直线运动,圆周运动可分解为沿半径方向和沿切线方向上的运动.4.简化成圆周运动.2.太阳对行星的引力.问题探究问题1.根据开普勒行星运动第一、第二定律,在行星轨道为圆的简化模型下,行星做何种运动? 问题 2.做匀速圆周运动的物体必定得有力提供向心力,行星的运动是由什么力提供的向心力?问题3.向心力公式有多个,如、mω2r,,我们选择哪个公式推导出太阳对行星的引力?问题4.不同行星的公转周期T 是不同的,F 跟r 关系式中不应出现周期T,我们可运用什么知识把T 消去?师生交流讨论或大胆猜测.明确:1.既然把椭圆轨道简化为圆形轨道,由第二定律:行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,可知:行星做匀速圆周运动.2.猜想:太阳对行星的引力,并且此引力等于行星做圆周运动所需要的向心力.3.选择,因为在日常生活中,行星绕太阳运动的线速度v 、角速度ω不易观测,但周期T 比较容易观测出来.4.由开普勒第三定律可知,=k ,并且k 是由中心天体的质量决定的.因此可对此式变形为T 2=. 合作交流根据对上述问题的探究,让学生分组交流合作,推导出太阳对行星的吸引力的表达式.设行星的质量为m ,行星到太阳的距离为r ,公转周期为T ,根据牛顿第二定律可得太阳对行星的23T a r v m 2r Tm 224πr T m 224π23TR kR 3引力为：F= ① 由开普勒第三定律=k 可得T 2= ② 由①②得：F= 即F= ③ ③式表明：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.点评：通过对上述问题探究,使学生了解物理问题的一般处理方法:抓住主要矛盾,忽略次要因素,大胆进行科学猜想,体会科学研究方法对人们认识自然的重要作用.二、行星对太阳的引力问题探究1.牛顿第三定律的内容是什么?2.根据牛顿第三定律,行星对太阳的引力满足什么样的关系?学生思考、归纳、代表发言.明确：1.两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上.2.根据牛顿第三定律和太阳对行星的引力满足的关系可知:行星对太阳的引力F′大小应该与太阳质量M 成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比，也就是F′∝. 三、太阳与行星间的引力合作探究内容：1.利用太阳对行星的作用力和行星对太阳的作用力的关系,猜想太阳与行星间作用力与M 、m 、r 的关系.2.写出太阳与行星间引力的表达式.探究：1.通过此两个问题锻炼学生的逻辑思维能力. r Tm 224π23T r k r 3223232444r m k r rk m r kr m ∙==πππ224rm k π2r M2.引入比例常数G,可得：F= 对公式的说明：（1）公式表明，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)太阳与行星间引力的方向沿着二者的连线方向.(4)我们沿着牛顿的足迹,一直是在已有的观测结果(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,观测结果仅对“行星绕太阳运动”成立.这还不是万有引力定律. 例1 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3.2×107 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)解析：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，需要的向心力由太阳对地球的引力提供，即F=mRω2=.因为太阳光从太阳射到地球用的时间为500 s ，所以太阳与地球间的距离R=ct(c 为光速)所以F=，代入数据得F≈4×1022N. 答案：4×1022N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（ ）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解析：由,由各自的运行时间比和距离比可求出恒星质量和222''r Mm F F r M F r m F ∝=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∝∝2r Mm G224T mR π224Tmct π22224,)2(GT rh M r T m r Mm G ππ==太阳质量之比，再由v=可求出各自的运行速度之比，所以A 、D 选项正确. 答案：AD 规律总结：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. 课堂训练1.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球半径的4倍，则这颗小行星运转的周期是( )A.4年 B .6年 C.8年 D.9年2.设土星绕太阳的运动为匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R ，土星绕太阳运动的周期为T ，万有引力常量为G ，则根据以上数据可解得的物理量有( )A.土星线速度的大小B.土星加速度的大小C.土星的质量D.太阳的质量3.火星半径是地球半径的一半，火星质量约为地球质量的，那么地球表面质量为50 kg 的人受到地球的吸引力约为火星表面同质量的物体受到火星引力的__________倍.火星参考答案：1.C 2.ABD3.解析：设火星质量为m 1,地球质量为m 2，火星半径为r 1，地球半径为r 2,则由F=得. 答案： Tr π2912r GMm 49)21(9222211221122212=⨯=∙==r r m m r m r m F F 49点评：太阳与行星间的引力规律F=同样也适用于行星和行星表面的物体之间，需要注意的是，此时式中的r 为行星的半径.课堂小结通过本节课的学习,我们了解知道了:1.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间距离的二次方成反比.2.行星对太阳的引力大小与太阳的质量M 成正比,与太阳到行星的距离的二次方成反比.3.太阳与行星间的引力与太阳的质量、行星的质量成正比,与两者距离的平方成反比 :F ∝. 写成等式:F=. 布置作业1.教材“问题与练习”1、2.2.分组讨论课本“说一说”栏目中的问题.板书设计2 太阳与行星间的引力太阳与行星间的引力 活动与探究课题：如下图所示为一名宇航员“漂浮”在地球外层空间的照片，根据照片展现的情景 提出几个与物理知识有关的问题.2r GMm 2r Mm 2r GMm ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∝∝∝2222:'::r QMm F r Mm F r M F r m F 或太阳与行星间的引力行星对太阳的引力太阳对行星的引力目的：提高学生发现问题的能力.提出一个问题往往比解决一个问题更重要,提出新问题需要有创造性的想象力,而且会推动科学的进步.提示：所提的问题可以涉及力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等各个部分.举例：例如宇宙员是否受地球引力作用,此宇航员受力是否平衡.宇航员背后的天空为什么是黑暗的等等.习题详解1.解答：这节的讨论属于根据物体的运动探究它受的力.平抛运动的研究属于根据物体的受力探究它的运动,而圆周运动的研究属于根据物体的运动探究它受的力.2.解答：这个无法在实验室验证的规律就是开普勒第三定律=k ,是开普勒根据天文学家第谷的行星观测记录发现的.设计点评教学过程是以学生为主体,教师为主导,师生共同探究的过程;是让学生主动参与,体验和感悟科学探究的过程和方法.本教学设计渗透了新课程理念,以多样的新课导入形式入手,利用学生乐于接受的图片、资料、动画创设情境,以学生现在知识基础身处于历史背景下,经历自己“发现”太阳对行星引力的推导过程，从而体会科学家们富有创造性而又严谨的科学思维.使学生掌握处理问题的一般方法:抓住主要矛盾,忽略次要因素,大胆进行科学猜想,然后对猜想进行合理的验证,从而得出结论.23Tr。
高中物理 6.2《太阳与行星间的引力》教学设计4 新人教版必修2
高中物理 6.2《太阳与行星间的引力》教学设计4 新人教版必修2新课教学一、太阳与行星之间的引力存在于所有物体之间讲授：通过曲线运动的学习我们知道，只要物体的受力和运动方向不共线，物体就做曲线运动，太阳与行星之间的引力在它们之间的连线上，这个力时刻改变着行星的运动方向。
不仅太阳与行星之间有引力，这种引力普遍存在于宇宙中任何有质量的物体之间，这是自然界中物质之间的基本相互作用而正是这种普遍性，又容易造成误解例1既然任何之间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？解析：由于人的质量相对于地球的质量而言非常小，因此当两人接近时尽管他们之间的距离非常小，但他们之间的引力相对于地球对人的引力来说是微小的不足以克服人与地面之间的摩擦力，因此不会吸在一起。
点拨：万有引力普遍存在于任何两个物体之间，但讨论一些质量较小的物体之间的万有引力是没有实际意义的，万有引力只有针对大质量物体如天体时才有实际意义，这是万有引力的客观性二、太阳对行星引力的发现过程太阳对行星的万有引力等于行星做匀速圆周运动的向心力解释：此结论的提出与牛顿发现万有引力定律的思路有关：他首先证明，一个运动物体，如果受到一个指向中心的向心力作用，不论此力的性质和大小如何，它的运动一定服从开普勒第二定律，反过来，行星的运动都服从开普勒第二定律，他们都受到一个向心力的作用；2牛顿认为行星所受到的向心力来源于太阳的引力，卫星的向心力来源于行星的引力。
而地球吸引月球的引力跟地球吸引树上的苹果和任何一个抛出的物体时显示出来的重力是同一种力，也就是说，天体的运动和地面上物体的运动有着共同的规律。
地球的重力也是随着与地心距离的增大按平方反比而减小。
牛顿通过计算证明，由于地球到月球的距离是地球半径的60倍，月球轨道运动的向心加速度应该等于地面上重力加速度的1/3600。
这就是著名的“月——地”检验，它跟实际测量结果相当吻合，从而也证明了牛顿提出的结论的正确性。
物理：6.2《太阳与行星间的引力》教案(新人教版必修2).doc
6.2太阳与行星间的引力一、教学目标1、了解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、掌握行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力来源。
3、掌握太阳与行星间引力的方向和表达式，牛顿定律在推导太阳与行星间引力时的作用。
二、重点难点重点：对太阳与行星间引力的理解。
难点：太阳与行星间的引力公式的推导过程。
三、巩固练习1、行星之所以绕太阳运动，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2、太阳对行星的引力与行星对太阳的引力大小相等，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3、下面关于太阳对行星的引力说法中的正确的是( )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4、关于太阳与行星间引力F = GMm/r2 的下列说法中正确的是( )A、公式中的G 是比例系数，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、太阳与行星的引力是一对平衡力D、检验这一规律是否适用于其它天体的方法是比较观测结果与推理结果的吻合性5、陨石落向地球是因为( )A、陨石对地球的引力远小于地球对陨石的引力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，所以陨石落向地球D、陨石是在受到其它星球斥力作用后落向地球的6、2005 年7 月4 日，美国宇航局的“深度撞击”计划在距离地球1.3 亿千米处实施，上演一幕“炮打彗星”的景象，目标是“坦普尔一号”彗星。
假设“坦普尔一号”彗星绕太阳远行的轨道是一个椭圆，其轨道周期为 5.74 年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法正确的是( )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、近日点处线速度等于远日点处线速度D、其椭圆轨道半长轴的三次方与周期的二次方之比是一个与太阳质量有关的常数7、太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，地球与太阳之间平均距离约为1.5 亿千米，结合下表可知，木星与太阳之间的平均距离约为( )A、6.0亿千米B、7.8C、9.3亿千米D、12.4亿千米8、几十亿年来，月球只是以同一面对着地球，人们只能看到月貌的56%，由于在地球上看不到月球的背面，所以月球的背面被蒙上了一层十分神秘的面纱。
物理②必修6.2《太阳与行星间的引力》教案
物理②必修6.2《太阳与行星间的引力》教案6.2 太阳与行星间的引力教学目标一、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和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式。
二、过程与方法1．了解行星与太阳间的引力公式的建立和发展过程。
2．体会推导过程中的数量关系。
三、情感、态度与价值观了解太阳与行星间的引力关系，从而体会到大自然的奥秘。
教学重点对太阳与行星间引力的理解。
教学难点运用所学知识对太阳与行星间引力的推导。
课时安排1课时。
教学过程一、导入新课教师活动：开普勒在前人的基础上，经过计如何？为何要消去v ？写出要消去v 后的向心力表达式。
3. 如何应用开普勒第三定律消去周期T ？为何要消去周期T ？4. 写出引力F 与距离r 的比例式，说明比例式的意义。
教师活动：投影学生的推导过程，点评。
师生交流讨论或大胆猜测。
明确：1．既然把椭圆轨道简化为圆形轨道，由第二定律：行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，可知：行星做匀速圆周运动。
2．猜想：太阳对行星的引力，并且此引力等于行星做圆周运动所需要的向心力。
3．选择r T m 224π，因为在日常生活中，行星绕太阳运动的线速度v 、角速度ω不易观测，但周期T 比较容易观测出来。
4．由开普勒第三定律可知，32R =k T 并且k 是由中心天体的质量决定的。
因此可对此式变形为32R T =k。
合作交流根据对上述问题的探究，让学生分组交流合作，推导出太阳对行星的引力的表达式。
设行星的质量为m ，行星到太阳的距离为r ，公转周期为T ，根据牛顿第二定律可得太阳对行星的引力为：r T m F 224π= ① 由开普勒第三定律32r =k T 可得T 2=2r k ② 由①②得：2223324π4π4πrk m F m r m k r r r k ===⋅ 即F ＝4π2k 2r m③ ③式表明：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。
6.2太阳与行星间的引力 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第六章：万有引力定律 (3)
6.2太阳与行星间的引力【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和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式。
【过程与方法】通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
【情感态度与价值观】感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
【教学重难点】1、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公式2、太阳与行星间的引力公式的推导【教学过程】★重难点一、牛顿的思考与推论★1．思考在前人对惯性研究的基础上，牛顿开始思考物体怎样才会不沿直线运动的问题，他的回答是：以任何方式改变速度都需要力。
2．推论行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该就是太阳对它的引力。
不仅如此，牛顿还认为，这种引力存在于所有物体之间，从而阐述了普遍意义下的万有引力定律。
★重难点二、太阳与行星间的引力★1．简化模型(1)行星绕太阳做匀速圆周运动。
(2)太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力。
2．推导过程★特别提醒一、求解天体间或实际物体间的引力问题时，限于具体条件，有些物理量不便直接测量或直接求解，此时可利用等效的方法间接求解，或通过舍去次要因素、抓住主要矛盾的方法建立简化模型，或通过相关公式的类比应用消去某些未知量。
二、对F ＝G Mm r 2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。
【典型例题】在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中,得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式,是一个很关键的论证步骤,这一步骤采用的论证方法是 （ ）A. 研究对象的选取B. 理想化过程C. 控制变量法D. 等效法【答案】 D【题组训练】1．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F ，则月球吸引地球的力的大小为 ( )A ．F /81B ．FC ．9FD ．81F2．(多选)我国发射的神舟飞船，进入预定轨道后绕地球做椭圆轨道运动，地球位于椭圆的一个焦点上，如图所示，神舟飞船从A 点运动到远地点B 的过程中，下列说法正确的是 ( )A ．神舟飞船受到的引力逐渐增大B ．神舟飞船的加速度逐渐增大C ．神舟飞船受到的引力逐渐减小D ．神舟飞船的加速度逐渐减小3．一个物体在地球表面所受的引力为G 0，则在距地面高度为地球半径的2倍时，所受的引力为 ( )A ．G 02B ．G 03C ．G 04D ．G 094．事实证明，行星与恒星间的引力规律也适用于其他物体间，已知地球质量约为月球质量的81倍，宇宙飞船从地球飞往月球，当飞至某一位置时(如图)，宇宙飞船受到地球与月球引力的合力为零。
人教版高中物理必修二《太阳与行星间的引力》教学设计
§6.2 《太阳与行星间的引力》教学设计【设计思想】（一）教材分析《太阳与行星间的引力》是高中物理必修二第六章《万有引力与航天》的第二节，内容是从动力学的角度研究行星的运动，发现太阳与行星间的引力规律。
展示了从已知规律经演绎推理发现未知物理规律的探究过程。
是对学生进行科学探究过程教育的良好素材，也是本章的教学重点。
（二）学情分析学生通过前面的学习，对运动和力的关系已有了较为深入的理解，掌握了抛体运动及匀速圆周运动的规律。
并能熟练的运用牛顿运动定律解决常见的两类动力学问题。
能用开普勒三定律描述行星运动的规律。
（三）设计思路基于教材内容和学生的学情，拟采用在教师引导下的学生自主探究模式进行教学。
在课堂上教师设疑引导鼓励学生主动参与、主动思考、主动探究，充分展现探究的过程，实现对学生探究能力的培养。
采用多媒体辅助教学，增大课堂容量。
注重以问题为先导，引导学生在对问题的探究中学习物理。
【教学目标】（一）知识与技能1、理解太阳与行星间存在引力。
2、能根据开普勒三定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式。
（二）过程与方法1、了解行星绕太阳运动原因的认识过程。
2、通过太阳与行星间引力公式的推导过程，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
（三）情感、态度与价值观1、体会科学发现过程的曲折与艰辛。
2、感受太阳与行星间的引力关系，体会物理学的简单美，感受大自然的奥秘。
【教学重点】根据开普勒行星三定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式【教学难点】太阳与行星间引力公式的推导【教学方法】引导探究逻辑推理【教学过程】（一）复习旧知识 提出新问题仰望夜空，斗转星移，人们很想知道行星是怎样运动的。
开普勒在前人工作的基础上，用他的行星运动三定律，简明地描述了行星运动的规律，同学们回忆一下，这三条定律的内容分别是什么?学生思考并回答。
第一定律（轨道定律）：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。
人教版必修二6.2《太阳与行星间的引力》WORD教案5
人教版必修二6.2《太阳与行星间的引力》W O R D教案5-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第2节 太阳与行星间的引力【学习目标】1.知道行星绕太阳运动的原因是受到太阳引力的作用.2.理解并会推导太阳与行星间的引力大小.3.记住物体间的引力公式F=.【自主学习】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 【合作探究 精讲点拨】:例1：一位同学根据向心力F=m r v 2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 ∝2Mm r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针对训练：1.一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2．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例2..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。
人教版必修二6.2《太阳与行星间的引力》WORD教案9
物理必修2人教新课标6.2〜6.3太阳与行星间的引力、万有引力教案教学活动学生活动（一）引入新课提问：请同学们从运动的描述角度思考，开普勒行星运动定律的物理意义？开普勒在1609和1619年发表了行星运动的三个定律，解决了描述行星运动的问题，但好奇的人们，面向天穹，深情地叩问：是什么力量支配着行星绕着太阳做如此和谐而有规律的运动呢？（第一定律揭示了描述行星运动的参考系、及其运动轨迹；第二定律揭示了行星在椭圆轨道上运动经过不同位置的快慢情况，近日点附近速度大，远日点附近速度小；第三定律：揭示了不同行星虽然椭圆轨道和环绕周期不同，但由于中心天体相同，所以共同遵循轨道半长轴的三次方与周期的二次方比值相同的规律）（以下的三定律只用课件打出）开普勒第一定律也叫椭圆轨道定律，它的具体内容是：所有行星分别在大小不同的轨道上围绕太阳运动。
太阳在这些椭圆的一个焦点上。
他的这条定律否定了行星轨道为圆形的理论开普勒在确定地球运行轨道时发现，若将地球绕太阳运行的轨道分为若干小段，每段与太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。
开普勒把这一结果推广到其他行星，就得到了开普勒第二定律：对任意行星来说，他与太阳的连线（称为径矢）在开普勒第三定律的具体表述是：行星绕太阳运动轨道半长轴a的立方与运动周期的平3a”2方成正比T（看课件的对应图片）问题及归纳A •行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？这个力是多大？太阳对行星的引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系吗？B .行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不知道求出椭圆运动加速度的运动学公式，我们现在怎么办？把它简化为什么运动呢？C •既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。
那么行星绕太阳的运动可进一步简化为匀速圆周运动吗？为什么？以上的过程归纳为：行星做曲线运动T必受到力的作用T把行星绕太阳的运动简化为圆周运动T进一步简化为匀速圆周运动教师：既然行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，即为曲线运动，那么肯定有一个力要来维持这个运动，那么这个力是由什么来提供的呢？我们跟随着科学家们一起去研究讨论这个问题。
人教版必修二6.2《太阳与行星间的引力》WORD教案2
太阳与行星间的引力一、教学分析1 课标要求:通过有关事实了解万有引力定律的发现过程。
2 学习对象分析1) 学生的年龄特点和认知特点高一的学生学习兴趣浓厚，他们的观察不只停留在一些表面现象，具有更深层次的探究愿望。
在思维方式上由初中形象思维为主向高中抽象思维为主过渡。
2)学习者在学习本课之前应具备的基本知识和技能本节主要介绍太阳队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，学生应具备物体圆周运动和牛顿第三定律的相关知识。
3、学习者在即将学习的内容前已经具备的水平。
学生知道地球上物体做曲线运动的条件和圆周运动的知识，不能把物体在地球上受到的重力与太阳对星体的引力本质上是一样的进行迁移。
3 教学内容分析本节教材首先介绍伽利略、开普勒、迪卡尔等对天体绕太阳运动原因的解释，再介绍胡克、哈雷、会更斯等对这一问题的解释。
最后牛顿在前人的基础上把行星绕太阳运动是由于受只向焦点的引力的缘故，并推导这个力的大小。
本节重点是这一思想的产生过程，难点是引力的推导。
二、教学目标1知识与技能目标1）理解太阳与行星间的引力存在2）能根据开普勒第三定律和牛顿第三定律推导太阳对行星引力的表达式2过程与方法目标通过太阳对行星引力的表达式的推导体会逻辑推理的在物理学中的重要性3情感态度与价值观感受太阳与行星间的引力关系从而体会大自然的奥秘。
三、教学策略四、关于行星运动的各种动力学解释17世纪前：行星理所应当的做这种完美的圆周运动伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。
开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。
笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动。
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。
牛顿：1、牛顿论证了行星必定受到一种指向太阳的力。
2、牛顿证把行星沿椭圆轨道运行简化为圆周运动。
其中m为行星质量，R为行星轨道半径，即太阳与行星的距离。
《太阳与行星间的引力》教学设计
§6.2 《太阳与行星间的引力》教学设计【设计思想】（一）教材分析《太阳与行星间的引力》是高中物理必修二第六章《万有引力与航天》的第二节，内容是从动力学的角度研究行星的运动，发现太阳与行星间的引力规律。
展示了从已知规律经演绎推理发现未知物理规律的探究过程。
是对学生进行科学探究过程教育的良好素材，也是本章的教学重点。
（二）学情分析学生通过前面的学习，对运动和力的关系已有了较为深入的理解，掌握了抛体运动及匀速圆周运动的规律。
并能熟练的运用牛顿运动定律解决常见的两类动力学问题。
能用开普勒三定律描述行星运动的规律。
（三）设计思路基于教材内容和学生的学情，拟采用在教师引导下的学生自主探究模式进行教学。
在课堂上教师设疑引导鼓励学生主动参与、主动思考、主动探究，充分展现探究的过程，实现对学生探究能力的培养。
采用多媒体辅助教学，增大课堂容量。
注重以问题为先导，引导学生在对问题的探究中学习物理。
【教学目标】（一）知识与技能1、理解太阳与行星间存在引力。
2、能根据开普勒三定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式。
（二）过程与方法1、了解行星绕太阳运动原因的认识过程。
2、通过太阳与行星间引力公式的推导过程，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
（三）情感、态度与价值观1、体会科学发现过程的曲折与艰辛。
2、感受太阳与行星间的引力关系，体会物理学的简单美，感受大自然的奥秘。
【教学重点】根据开普勒行星三定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式【教学难点】太阳与行星间引力公式的推导【教学方法】引导探究逻辑推理【教学过程】（一）复习旧知识 提出新问题仰望夜空，斗转星移，人们很想知道行星是怎样运动的。
开普勒在前人工作的基础上，用他的行星运动三定律，简明地描述了行星运动的规律，同学们回忆一下，这三条定律的内容分别是什么?学生思考并回答。
第一定律（轨道定律）：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。
太阳与行星间的引力-精品教案
太阳与行星间的引力【教学目标】一、知识与技能1．知道长直螺线管绕太阳运动的原因是到太阳引力的作用。
2．理解并推导太阳与行星间的引力大小。
3．记住物体间的引力公式。
二、过程与方法1．了解长直螺线管与太阳的引力公式的建立和发展过程。
2．体会推导过程中的数量关系。
三、情感态度与价值观1．了解关于行星绕太阳运动的不同观点和引力思想形成的历程。
2．了解太阳和行星间的引力关系，体会大自然的奥秘。
【教学重点】推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
【教学难点】太阳与行星间的引力公式的推导过程【教学过程】一、引入新课1．知识回顾：开普勒第一定律：所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上；开普勒第二定律：对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的面积； 开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
即 k TR 23,k 值只与中心天体有关，与环绕天体无关。
2．提出问题：什么力来维持行星绕太阳的运动呢？伽利略：一切物体都有合并的趋势。
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。
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。
胡克：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。
牛顿 （1643—1727，英国著名的物理学家）当年牛顿在前人研究的基础上，也经过类似的思考，并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。
二、新课教学1．建立模型八大行星轨道数据表 d 太阳=1．39×106 km诱思1：行星的实际运动是椭圆运动，但我们还不了解椭圆运动规律，那应该怎么办？能把它简化成什么运动呢？诱思2：既然把行星绕太阳的运动简化为圆周运动。
人教版必修二6.2《太阳与行星间的引力》WORD教案10
物理必修2人教新课标6.2太阳与行星间的引力教案（一）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和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式。
（二）过程与方法通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
（三）情感、态度与价值观感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
★教学重点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公式★教学难点太阳与行星间的引力公式的推导★教学方法教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
★教学工具计算机、投影仪等多媒体教学设备★教学过程（一）引入新课教师活动：开普勒在前人的基础上，经过计算总结出了他的三条定律，请同学们回忆一下，三条定律的内容是什么?学生活动：思考并回答开普勒开普勒三条定律的内容。
第一定律：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。
第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
即：32a k T比值k 是一个与行星无关的常量。
教师活动：开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎样表述的？学生活动：思考并回答问题。
对某一行星来说，它绕太阳作匀速圆周运动，其轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
教师活动：通过对开普勒定律的学习，知道了行星运动时所遵循的规律，即行星怎样运动？那么行星为什么要做这样的运动呢?今天我们共同来学习、探讨这一问题。
（二）进行新课教师活动：引导学生阅读教材第一、二段，思考下面的问题：1、在解释行星绕太阳运动的原因这一问题上，为什么牛顿能够成功，而其他科学家却失败了？你认为牛顿成功的关键是什么？学生活动：阅读课文，分组讨论，从课文中找出相应的答案。
学生代表发言。
教师活动：听取学生代表的见解，点评、总结。
过渡：这一节和下一节，我们将追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。
物理：6.2《太阳与行星间的引力》教案(新人教版必修2)
第六章万有引力与航天6.2 太阳与行星间的引力张成进江苏徐州睢宁魏集中学★教学目标(一)知识与技能1.理解太阳与行星间存在引力2.根据开普勒定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星之间的引力表达式(二)过程与方法3.通过推导太阳与行星间的引力公式，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
(三)情感态度与价值观4.感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘★教学重点1.根据开普勒定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星之间的引力表达式★教学难点1.根据开普勒定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星之间的引力表达式★教学过程一、引入师：上节课我们学习了开普勒定律，知道开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容，不涉及力学原因。
所以今天我们从动力学角度考虑行星运动的原因：就是太阳与行星间的引力师：当年自开普勒定律发现之后，人们开始更深入地思考：什么原因使行星绕太阳运动呢？很多科学家都提出过自己的解释。
1、伽利略认为：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、开普勒认为：行星的运动是由于受到了来自太阳的类似于磁力的作用。
3、笛卡儿认为：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。
师：到了牛顿这个时代，科学家们对这一问题的认识更进了一步。
4、胡克、哈雷等认为：行星受到了太阳对它的引力，并且证明了如果行星运动的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比。
但无法证明椭圆轨道也成立。
由于关于运动的清晰概念是在他们以后由牛顿建立的，当时没有这些概念，所以他们无法深入研究。
5、牛顿认为：使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力就是太阳对它的引力，并且证明了如果太阳和行星之间的引力与距离的二次方成反比，则行星的轨道是椭圆。
不仅如此，牛顿还认为这种引力存在于所有物体之间，从而阐述了普遍意义下的万有引力定律。
师：这一节和下一节，我们将追寻牛顿的足迹，用自己的手和脑，重新“发现”万有引力定律。
太阳与行星间的引力教案
6．2太阳与行间的引力教学重点对太阳与行星间引力的理解．教学难点使用所学知识对太阳与行星间引力的推导．课时安排1课时三维目标知识与技能1．知道行星绕太阳运动的原因是受到太阳引力的作用．2．理解并会推导太阳与行星间的引力大小．3．记住物体间的引力公式过程与方法1．了解行星与太阳间的引力公式的建立和发展过程．2．体会推导过程中的数量关系．情感态度与价值观了解太阳与行星间的引力关系，从而体会到大自然中的奥秘复习 2(k k T ⎧⎧⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪=⎪⎩⎩3内容地心说代表人物古代天体运动学说内容日心说代表人物行星的运动椭圆轨道定律开普勒行性运动规律面积定律a 周期定律由中心天体的质量决定） 导入新课情景导入当前已知太阳系中有8颗大行星(如下图所示)．它们通常被分为两组：内层行星(水星、金星、地球、火星)和外层行星(木星、土星、天王星、海王星)，内层行星体积较小，主要由岩石和铁组成；外层行星体积要大得多，主要由氢、氦、冰物质组成．哥白尼说：“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的一切星球．”那么是什么原因使行星绕太阳运动呢?伽利略、开普勒以及法国数学家笛卡儿都提出过自己的解释．不过，只有牛顿才给出了准确的解释……八大行星之所以绕太阳做圆周运动，是什么原因造成的呢?我们这节课就一起来探究这个问题．推动新课开普勒描述了行星的运动规律，那么它们为什么这样运动呢?很多科学家都对运动的原因提出了各种猜想，如图所示(课件展示)．牛顿在前人对惯性研究的基础上，认为：以任何方式改变速度(包括方向)都需要力．因此，使行星沿圆或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点的力，这个力应该是太阳对它的引力，所以，牛顿利用他的运动定律把行星的向心加速度与太阳对它的引力联系起来了．一、太阳对行星的引力1．猜想与模型简化师生互动：教师提出问题，引导学生共同解决，为推导太阳对行星的引力作好准备． 由力和运动的关系知：已知力的作用规律可推测物体的运动规律；若已知物体的运动规 律，也能够推测力的作用规律．问题l ．今天探究太阳与行星间的引力属于哪种情况?问题2．行星绕太阳运动的规律是怎样的?问题3．前面我们学习了两种曲线运动，是哪两种，如何处理?问题4．若要解决椭圆轨道的运动，根据现在的知识水平，可作如何简化?学生交流讨论后回答.．太阳对行星的引力．问题探究问题1．根据开普勒行星运动第一、第二定律，在行星轨道为圆的简化模型下，行星做何种运动?问题2．做匀速圆周运动的物体必定得有力提供向心力，行星的运动是由什么力提供的 向心力?问题3．向心力公式有多个，如,4,2222r Tm r m r v m πω、 我们选择哪个公式推导出太阳对行问题4．不同行星的公转周期T 是不同的，F 跟r 关系式中不应出现周期T ，我们可使用什么知识把T 消去?明确：1．既然把椭圆轨道简化为圆形轨道，由第二定律：行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，可知：行星做匀速圆周运动．2．猜想：太阳对行星的引力，并且此引力等于行星做圆周运动所需要的向心力·3．选择r Tm 224π,因为在日常生活中，行星绕太阳运动的线速度v 、角速度ω不易观测，但周期T 比较容易观测出来．4．由开普勒第三定律可知123,k TR =并且k 是由中心天体的质量决定的．所以可对此式变 形为⋅=kR T 32 合作交流根据对上述问题的探究，让学生分组交流合作，推导出太阳对行星的吸引力的表达式·对行星的引力为：r Tm F 224π= 由开普勒第三定律问题探究1．牛顿第三定律的内容是什么?2．根据牛顿第三定律，行星对太阳的引力满足什么样的关系?学生思考、归纳、代表发言．明确：1．两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上 2．根据牛顿第三定律和太阳对行星的引力满足的关系可知：行星对太阳的引力F '大小 应该与太阳质量M 成正比，与行星、太阳距离的二次方成反比，也就是2M F r '∝三、太阳与行星间的引力合作探究内容：1．利用太阳对行星的作用力和行星对太阳的作用力的关系，猜想太阳与行星间作用力与M 、m 、r 的关系．2．写出太阳与行星间引力的表达式．作业。
太阳与行星间的引力教案
多媒体视频，讲授法，分析引导法教学过程教师提示：F = 4n 2K 孚r量.那么究竟与太阳有没有关系， 什么关系呢？3.太阳受到的引力 (1)学生讨论：太阳受行星的引力作用吗 ？为什么？猜想这个力 与哪些因素有关？(2) 教师小结： 2 mF = 4n 2K 2r从另外一个角度看也应该跟太阳的质量 M 成正比。
教师设疑：这一点怎样从表达式中体现呢？ (3) 学生讨论：教师小结：开普勒定律中的常数与中心天体有关，所以引教师活动：用线拉小球作为道具，进一步体验曲线运动的受力要求 同学回答：线的拉力提供向心力。
(2)提供地球绕太阳运动的情景 ，假设未知数教师提示：从地上到宇宙，要改变任何物体的运动速度(包括改 变速度的方向)都需要力，使行星烟圆 或椭圆运动，需要指向圆心或椭圆焦点 的力，这个力应该是来自于太阳的引力。
(3)引导看书：伽俐略、胡克、哈雷等 科学家研究太阳对行星引力所做出的贡 献 2 •行星受到的引力究竟跟哪些因素有 关？T ,(1 )教师布置：结合第一个模型, 定量推导拉力的大小。
(2)讨论得出：向心力的来源若已知圆周运动周期为 F 向=卩 F 4 2F m —2— rT 2明确表达式中各物理量的含义： 既然是由引力提供向心力，那么引力就与从运动的角度m 、r 、T 都有关系(3) 方法指导：课本 36页问题与练习”第一题关键是指导学生认识向心力(大小和方向)表 示的两个常用途径，(4) (5)(6)对象过渡：行星在椭圆轨道上运动是否需要力？这个力是什么力提供的？这个力是多大？太阳对行星的 引力，大小跟太阳与行星间的距离有什么关系 吗？结合学生的回答，联系天体的运行，课本 36页 问题与练2 m习”第二题，推导得到F=4n 2K~yr师生总结：由上式可得出结论：太阳对行星的引力跟行星 的质量成正比，跟行星到太阳的距离的二次方mF g 飞r成反比。
即:中比值k 是一个与行星无关的恒受到。
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§6.2 《太阳与行星间的引力》教学设计
【设计思想】
（一）教材分析
《太阳与行星间的引力》是高中物理必修二第六章《万有引力与航天》的第二节，内容是从动力学的角度研究行星的运动，发现太阳与行星间的引力规律。
展示了从已知规律经演绎推理发现未知物理规律的探究过程。
是对学生进行科学探究过程教育的良好素材，也是本章的教学重点。
（二）学情分析
学生通过前面的学习，对运动和力的关系已有了较为深入的理解，掌握了抛体运动及匀速圆周运动的规律。
并能熟练的运用牛顿运动定律解决常见的两类动力学问题。
能用开普勒三定律描述行星运动的规律。
（三）设计思路
基于教材内容和学生的学情，拟采用在教师引导下的学生自主探究模式进行教学。
在课堂上教师设疑引导鼓励学生主动参与、主动思考、主动探究，充分展现探究的过程，实现对学生探究能力的培养。
采用多媒体辅助教学，增大课堂容量。
注重以问题为先导，引导学生在对问题的探究中学习物理。
【教学目标】
（一）知识与技能
1、理解太阳与行星间存在引力。
2、能根据开普勒三定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式。
（二）过程与方法
1、了解行星绕太阳运动原因的认识过程。
2、通过太阳与行星间引力公式的推导过程，体会逻辑推理在物理学中的重要性。
（三）情感、态度与价值观
1、体会科学发现过程的曲折与艰辛。
2、感受太阳与行星间的引力关系，体会物理学的简单美，感受大自然的奥秘。
【教学重点】
根据开普勒行星三定律和牛顿运动定律推导出太阳与行星间的引力公式
【教学难点】
太阳与行星间引力公式的推导
【教学方法】
引导探究逻辑推理
【教学过程】
（一）复习旧知识 提出新问题
仰望夜空，斗转星移，人们很想知道行星是怎样运动的。
开普勒在前人工作的基础上，用他的行星运动三定律，简明地描述了行星运动的规律，同学们回忆一下，这三条定律的内容分别是什么?
学生思考并回答。
第一定律（轨道定律）：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。
第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
即：
32
a k T
=（比值k 是一个与行星无关的常量）
多数行星的轨道非常接近圆，如果按圆轨道来处理，开普勒三定律又该怎样表述呢？
对某一行星来说，它绕太阳作匀速圆周运动，其轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
即
k T
r =2
3（比值k 是一个与行星无关的常量）
开普勒行星运动三定律解决了行星怎样运动的问题，人们对未知世界总是充满了好奇和猜想，人们很快又在想：行星为什么要做这样的运动呢? 这样运动的原因是什么？
（二）科学家们给出的答案
我们首先来看一下那个时代的科学巨匠是怎样解释这个问题的。
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于磁力的作用。
3、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质作用在行星上，使得行星绕太阳运动。
4、胡克等: 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时规律也成立。
在今天的我们看来这些解释都还不够完善，这是由于那时关于运动和力的概念及其关系还没有建立。
他们不可能深入研究。
牛顿利用他的运动定律和超凡的数学才能明确地回答了这个问题：行星绕太阳运动是因为受到了太阳的引力作用，并从运动与力关系出发，深入探究了这种力，发现了万有引力定律。
这里我们将追寻牛顿的足迹，体验牛顿的思维方式和推理过程。
为了简化问题，我们把行星的轨道当做圆来处理。
（三）追寻牛顿的足迹 探究太阳与行星间的引力 一、太阳对行星的引力
展示问题：太阳对行星引力的大小应该由哪些物理量决定？ 引导学生做出猜想。
我们应该怎样探究这个力？
讨论力和运动的关系，物体受力情况决定了其运动状态，运动状态反映了受力情况。
我们通过讨论行星运动的规律来探究这个力。
展示推导过程。
行星在绕太阳做匀速圆周运动，如何确定它需要向心力的大小？
1．若已知某行星匀速圆周运动轨道的半径为r ，线速度为v ，质量为m ，则它需要的向心力：
r
mv F
2
=
向
2.引导：天文观测能直接得到行星的线速度吗？能直接观测的是什么？该怎样变
化刚才的公式？
将 T
r v π2=
代入 r
mv F 2
=
向
得 2
2
4T
mr F π=
向
3.引导：这是行星绕太阳运动所需要的向心力，我们要求的是太阳对行星的引力，它需要的向心力和太阳对该行星的吸引力有什么关系？是太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力，故有：
向太行F F =
即： 2
2
4T
mr F π=
太行
4.周期是描述行星运动状态的物理量，我们说力决定物体的运动，运动反映了物体的受力，行星运动的周期不应该是决定太阳对行星的引力大小的物理量，我们必须将周期T 去掉，怎么办呢？
引导：由开普勒第三定律
k T
r =2
3
可得 k
r
T
3
2
=
代入上式得 2
2
4r
km F π=
太行
5.再共同分析公式中除了m 、r 以外，其余都是常量，对任何行星都相同，这应该是太阳对行星引力的决定式。
即: 2
r
m F ∝
太行
说明：太阳对行星的引力，与行星的质量成正比，与行星和太阳的距离的二次方成反比。
二、行星对太阳的引力
太阳对行星引力的大小和太阳有关吗？我们该怎样去探究呢？ 引导说明变换研究对象。
由牛顿第三定律可知行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是一对作用力与反作用力，二者同性等大，那么它们的大小应该具有相似的表达式,
所以应有： 2
r
M F ∝行太
三、太阳与行星间的引力
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，二者性质相同且大小相等，那么它们的大小应该具有相同的表达式，
因此2
r
m F ∝
太行 和2
r
M F ∝
行太应该能够合二为一，你能做的到吗？
组织讨论得出: 2
r
Mm F ∝
说明该式的物理意义：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。
引导学生写成等式即：
2
r
Mm G
F =
式中G 为比例系数，与太阳、行星的质量无关， 引力的方向：沿着太阳和行星的连线。
从第谷的几千个数据到开普勒的三个定律再到牛顿的一个公式，让学生体会物理的简单美。
【课堂小结】
本节课探究了太阳与行星间引力的表达式
一、太阳对行星的引力 2
r
m F ∝
太行
二、行星对太阳的引力 2
r
M F ∝
行太
三、太阳与行星间的引力 2
r
Mm G F =
【课堂练习】
例1、下列关于太阳对行星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.太阳对行星的引力是由实验得出的
D.太阳对行星的引力规律是由开普勒行星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
例2、两颗行星的质量分别为m 1，m 2，它们绕太阳运行的轨道半径分别为R 1，R 2，如果m 1=2m 2，R 1=4R 2，那么它们受到太阳的引力之比为多少？ 【思考讨论】
了解了行星绕太阳运动原因的认识过程，你有哪些感受？ 【课后作业】
1、完成课本36页“问题与练习”第1、2题；
2、牛顿曾说：“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”。
通过学习本节内容，你对这句话如何理解，怎样才能站在巨人的肩上？
3、思考：行星绕太阳运动的规律是否也适用于月球绕地球运动？ 【板书设计】 太阳与行星间的引力
一、太阳对行星的引力 2
r
m F ∝
太行
二、行星对太阳的引力 2
r
M F ∝
行太
三、太阳与行星间的引力 2
r
Mm G
F =。