高中物理必修二教案：6.2 太阳与行星间的引力
人教版高中物理必修二62 太阳与行星间的引力 教案设计
人教版高中物理必修二6.2-太阳与行星间的引力-教案设计4/ 1-教案设计人教版高中物理必修二6.2-太阳与行星间的引力课前预学阅读课本内容，体验探究过程：．上一节从运动学的角度描述了行星运动的规律：开普勒三定1律行星为什么会做这样的运动？提出问题：从动力学的角度来看，猜想与假设：简化模型：演绎与推理：．复习力、质量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念，2完成天上与地上的联系，为推理打基础行星以太阳为圆心做匀速，设，这个力应该是来自于圆周运动需要__________教则行星绕太，行星到太阳的距离为r，行星质量为m，线速度为v学若行星绕太阳运动。
＝__________阳做匀速圆周运动的向心力F n还可以表示F_________，所以v与T的关系是则的周期为T，n过__________。
为程一、导入新课上一节从运动学的角度描述了行星运动的规律：提教师活动：1.问开普勒三定律的内容。
年发表了行星运动的三个定律，解决和16192．开普勒在1609深情地叩问：但好奇的人们，面向天穹，了描述行星运动的问题，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？二、进行新课行星为什么会做．从动力学的角度来看，1 这样的运动？1）设置情境：（进一步体,用线拉小球作为道具教师活动：验曲线运动的受力要求同学回答：线的拉力提供向心力。
假设未知数2）提供地球绕太阳运动的情景,（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这个力应该是来自于太阳的引力。
的力，引导看书：伽俐略、胡克、哈雷等(3)科学家研究太阳对行星引力所做出的贡献．行星受到的引力究竟跟哪些因素有2 关？T（1）教师布置：结合第一个模型，若已知圆周运动周期为，定量推导拉力的大小。
=FF）讨论得出：向心力的来源2（向2?4r?mF从运动的角度2T明确表达式中各物理量的含义：4/ 2人教版高中物理必修二6.2-太阳与行星间的引力-教案设计4/ 3人教版高中物理必修二6.2-太阳与行星间的引力-教案设计4/ 4。
高中物理必修二教案-6.2太阳与行星间的引力9-人教版
太阳与行星间的引力教学设计6-2太阳与行星间的引力【教材分析】《太阳与行星间的引力》是高中物理必修二第六章的第2节内容。
本章作为圆周运动的一个应用实例，是对第五章《曲线运动》所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深。
本章的编写主要按以下线索展开：开普勒对行星运动学规律的描述为万有引力定律的发现奠定了基础——牛顿在前人的研究的基础上发现了万有引力定律——卡文迪许用实验较准确地测定了引力常量，使得万有引力定律有了更实际的应用——利用万有引力定律及有关的知识讨论天体和人造卫星的运动情况。
【学情分析】1.学生已有学科知识分析学生在必修1第四单元学习了牛顿的运动定律，熟练掌握牛顿第二定律和牛顿第三定律的应用；在必修2第五单元深入学习了物体做圆周运动的条件和向心力的计算公式；在本单元第一节通过开普勒三定律的学习，掌握了行星运动的规律，对天体运动的兴趣正浓。
理论上已经完全具备了接受万有引力定律的能力。
2. 学生能力分析高一学生数字计算能力较强，而进行公式推导的能力较弱；接受知识的能力较强，而创造能力比较欠缺。
3.学生所处环境我国在航天事业上的突破，极大的激发了学生学习有关宇宙、航天、卫星知识的兴趣。
而学生已有的有关宇宙、航天、卫星的知识仅局限于认知阶段，对于它们的规律知之甚少。
所以对学习本课内容学生的愿望是迫切的，积极性很高。
【教学目标】1、知识与技能：A. 理解一切行星的运动是因为太阳对行星存在引力的作用，了解关于解释行星绕太阳运动的不同观点和引力思想的形成过程。
B. 通过开普勒第三定律和牛顿运动定律，推导出太阳与行星之间的引力的关系。
2、过程与方法A. 通过推导太阳与行星之间的引力公式，体会逻辑推理在科学研究中的重要性。
B. 通过小组讨论，让学生尝试发表自己的见解，能与同组成员及组间成员进行交换意见，锻炼人际交往能力3、情感态度与价值观A. 让学生体会科学的进步是严谨的科学探究过程和大胆猜想的结合。
必修教材2第六章第2课时教案：太阳与行星间的引力
3、学生根据 牛顿第三定律推 导行星对太阳引
卢小柱个人电子教案(xzlu@)
人教版物理必修教材②
根据牛顿第三定律，太阳和行星之间的作用是一对相互作用力，由 此可知，行星对太阳的作用力 F’有（设太阳的质量为 M） F’
M r2 三、太阳与行星之间的引力
力的表达式
根据上面的推理过程可知： F
m r
2
， F’
Mm r2
m r2
4、根据上面 两个表达式导出 太阳与行星间的 引力表达式
得：F
写成等式有： F G
Mm
r2 其中 G 为常数，与太阳、行星都没有关系。
引力的方向沿着二者连线方向。 综合练习： 1、教材上课后的“问题与练习”第 1－4 题。 第一题：属于根据运动情况探究受力情况。 平抛运动属于根据受力情况探究运动情况。 圆周运动属于根据运动情况探究受力情况。 3、月球做圆周运动的向心加速度是地面上重力加速度的 1/3600。 m地m月 提示：月球绕地球运转有：G =m 月 a， (60R)2 m地m' 地面上的物体受重力作用有：G 2 =m'g R 两式相除得：a=g/3600 课堂总结： 1、太阳对行星引力公式的推导过程（牛顿第二定律） 2、行星对太阳引力公式的推导过程（牛顿第三定律） 3、太阳与行星之间的引力公式。 Mm F G 2 r 课后作业： 完成同步练习。 学生一起回顾本 节课的教学内容， 提炼主要的知识 点， 归纳解题方法 和注意事项等。 学生课堂完成教 材上课后练习， 然 后小组讨论。 最后 上黑板展示答案。
1、学习阅读 教材， 思考教师提 出的问题， 独立思 考解决。
2、学生根据 教材上的提示， 自 行独立推导太阳 对行星的引力公 式
r3 m ③由开普勒定律可知： 2 =K 是个常量。故有 F 向=42K 2 ， T r ④上式中除 m、r 外都是常量，对任何行星都相同，故有： m F 2 r 由此可知，引力应与行星的质量成正，跟行星到太阳的距离的二次 方成反比。 二、行星对太阳的引力
《太阳与行星间的引力》物理教案物理太阳与行星间的引力
《太阳与行星间的引力》物理教案物理太阳与行星间的引力教案名称：太阳与行星间的引力教学目标：1. 了解太阳与行星之间的引力关系；2. 理解行星绕太阳公转的原因；3. 掌握计算太阳与行星之间引力的公式；4. 描述行星公转的基本特征。
教学准备：1. 教师准备：课件、实物模型（如太阳、行星）；2. 学生准备：教材、笔记本。
教学过程：引入：教师通过展示实物模型或课件中的图片引入太阳与行星的引力关系，让学生理解行星绕太阳公转的现象。
步骤一：讲解引力的概念和公式1. 教师简要讲解引力的概念：引力是物体之间由于质量而产生的相互作用力，与物体之间的距离和质量有关。
2. 引导学生思考，太阳与行星之间的引力是什么导致的？3. 教师引导学生推理和总结，太阳和行星之间的引力是由太阳和行星的质量以及它们之间的距离决定的。
4. 教师讲解引力公式：F = G * (m1 * m2) / r^2，其中F为引力大小，G为引力常数，m1和m2分别为两个物体的质量，r为两个物体之间的距离。
步骤二：计算太阳与行星间的引力1. 教师给出太阳和行星的质量和距离的示例数据，让学生运用引力公式进行计算。
2. 学生根据给出的数据，计算太阳与行星之间的引力大小，并进行讨论和比较。
步骤三：讲解行星公转的原因1. 教师引导学生思考，为什么行星会围绕太阳公转？2. 教师讲解行星公转的原因：行星在太阳的引力作用下，沿着椭圆轨道围绕太阳运动，太阳的引力提供了行星绕太阳公转的向心力，使得行星保持轨道运动。
总结：教师对本节课的内容进行总结，引导学生回顾太阳与行星的引力关系以及行星绕太阳公转的原因。
拓展练习：学生可以利用所学的知识，自主选择其他行星与太阳之间的引力进行计算，并进行讨论和比较。
课堂作业：设计一个实验，探究太阳与行星的引力与质量和距离之间的关系。
教后反思：教师回顾教学过程，总结教学中存在的不足之处，并思考如何进一步提高教学效果。
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。
高中物理必修二教案-6.2太阳与行星间的引力16-人教版
一、图片引入：浩瀚无穷而又绚丽多彩的填空二、知识回顾：开普勒三定律开普勒第一定律——轨道定律：所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳在这些椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律——面积定律：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——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.三、提出问题：开普勒定律被发现之后，人们开始更深入的思考：是什么原因使行星绕着太阳运动？四、猜想与假设：学生猜想：存在引力作用；物理学家的猜想（QQ聊天的形式）伽利略：我认为一切物体都有合并的趋势。
吉尔伯特：我在用磁球模拟地球磁场时发现磁球周围磁场和地磁场十分相似。
因此，我认为行星和太阳间的作用是磁力。
引力大小和物质多少以及距离有关。
开普勒：我深受吉尔伯特前辈启发。
我认为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。
而且我认为海水的潮汐就是由于月球的磁力导致的。
笛卡尔：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。
五、演绎推理：1、确定思路：为了找出太阳对行星引力的规律，我们现有哪些可以使用的资料或者理论？2、简化问题：椭圆轨道近似为圆轨道3、建立模型：匀速圆周运动4、太阳对行星的引力：5、行星对太阳的引力：6、太阳与行星间的引力：六、得出结论：七、检验论证：我们得到的这个结论是“万有引力定律”吗？那么接下来还需要做什么？检验论证任意两个物体间的引力是否都满足这个结论。
八、总结提升：板书设计6.2 太阳与行星间的引力板书1 板书2。
高中物理必修二必修2优秀教案太阳与行星间的引力
2 太阳与行星间的引力整体设计本节课我们将追寻牛顿的足迹,根据开普勒行星运动定律和匀速圆周运动的向心力公式(牛顿第二定律在圆周运动中的应用)推导出太阳对行星的引力与行星的质量、行星与太阳间的距离的比例关系，再根据牛顿第三定律推出行星对太阳的引力与太阳的质量、太阳与行星间的距离的比例关系，从而进一步得到太阳与行星间的引力所遵循的规律，为重新“发现”万有引力定律打下基础.行星围绕太阳运行轨道是椭圆,实际上,多数大行星的轨道与圆十分接近,也就是行星围绕太阳做圆周运动,那么一定就得有力来提供向心力,这个力应该是太阳对行星的引力.根据向心力公式：F=r T m r mv 2224π=,又由开普勒第三定律知T 2=k r 2.也推导出F ∝2rm ,再由牛顿第三定律知F ∝2r M ,所以太阳与行星间的引力F ∝2r Mm ,写成等式F=2r GMm . 本节主要内容就是介绍科学家对行星运动原因的各种猜想,及运用旧知识推导太阳与行星间的引力.在介绍是什么原因使行星绕太阳运动时,教师可补充一些材料,使学生领略前辈科学家对自然奥秘不屈挠的探索精神和对待科学研究一丝不苟的态度.在推导太阳与行星间的引力时,教师可先引导学生理清推导思路,然后放手让学生自主推导,充分发挥学生学习的主体地位, 培养学生用已有知识进行创新,发现新规律的能力.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=2rMm G . 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.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……复习导入复习旧 知： 行星的运动⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧)(:23由中心天体的质量决定周期定律面积定律椭圆轨道定律开普勒行星运动规律代表人物内容日心说代表人物内容地心说古代天体运动学说k k T a 根据开普勒三大定律我们已经知道了八大行星的运动规律.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： 明确: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23Ta =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r v m 2、mω2r,r Tm 224π,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,23TR =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=k R 3.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引力为：F=r Tm 224π ① 由开普勒第三定律23Tr =k 可得T 2=k r 3 ② 由①②得：F=223232444rm k r rk m r kr m ∙==πππ 即F=224r m k π 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′∝2r M . 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.222''r Mm F F r M F r m F ∝=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∝∝2.引入比例常数G,可得：F=2r Mm G 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，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=224T mR π. 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=224Tmct π，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22224,)2(GT rh M r T m r Mm G ππ==,由各自的运行时间比和距离比可求出恒星质量和太阳质量之比，再由v=Tr π2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91，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=2rGMm 得49)21(9222211221122212=⨯=∙==r r m m r m r m F F . 答案：49 点评：太阳与行星间的引力规律F=2r GMm 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 ∝2r Mm . 写成等式:F=2r GMm . 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⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∝∝∝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 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.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23Tr =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.。
高中物理必修2教案：太阳与行星间的引力
第二节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。
教学用具：计算机、投影仪等多媒体教学设备教学过程：（一）复习提问，引入新课提问：开普勒行星运动三条定律的内容是什么？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。
总结：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 运动的。
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）新课教学教师引导学生阅读教材第一、二段，思考下面的问题：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？学生阅读课文，分组讨论，从课文中找出相应的答案，选代表发言。
教师点评、总结并引导学生过渡到新课的教学上来。
1、太阳对行星的引力教师引导学生阅读教材，并投影出示以下提纲，让学生在练习本上独立推导：（1）行星绕太阳作匀速圆周运动，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）行星运动的线速度v 与周期T 的关系式如何？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。
高中物理必修二教案-6.2太阳与行星间的引力4-人教版
6.2 太阳与行星间的引力★新课标要求（一）知识与技能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、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、追寻得出太阳与行星间引力的科学探究过程，认识科学探究中交流和独创的意义。
2、了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
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1、感受太阳与行星间的引力关系，从而体会大自然的奥秘。
领略自然界的奇妙与和谐，蕴涵其中的规律之简洁，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
2、体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索、大胆猜想的科学态度和科学精神。
3、知道在研究行星运动的过程中，思维方式的转变。
4、知道当代科学家对宇宙中天体间引力的探索、研究，以及中国对天体间引力的研究。
★教学重点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公式★教学难点知道科学家们研究行星运动的过程中，经历了怎样的思维方式转变★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? 从运动的描述角度看，分别描述了什么物理情景？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。
第一定律指明了研究行星运动的参考系、及行星运动的轨迹；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：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。
人教版高中物理必修二6.2太阳与行星间的引力教案(5)
太阳与行星间的引力一、复习回顾：（为引力关系做准备）（展示并简单介绍画面：太阳系“家族”）在太阳系这个家族里，太阳是慈爱的家长，默默的散发着光和热，九大行星围绕在他的周围，吸收他的光和热，与他相伴。
在这美丽而温情的画面中……问：这些行星绕太阳的运动具有什么样的规律？生：满足开普勒三定律（展示投影片：开普勒三定律）问：如果某行星绕太阳做圆周运动，开普勒三定律是否仍然适用？为什么？生：仍然适用（圆是椭圆的一种特殊情况）问：根据开普勒运动定律，请描述如果行星绕太阳做圆周运动时的规律 生：太阳是轨道圆心；是匀速圆周运动；k TR =23问：在上一章曲线运动的学习过程中，我们详细研究了匀速圆周运动的运动规律和力学规律。
请回顾，物体什么情况下做匀速圆周运动？即物体做匀速圆周运动的条件是什么？ 生：F 合=F 向师：物体做匀速圆周运动，其速度大小不变，合外力（向心力）改变速度的方向 （展示投影：匀速圆周运动）二、新课探究过程：掌握了开普勒三定律，无论行星绕太阳做椭圆运动还是圆周运动，我们都能确定：行星是怎样运动的？但是，行星为什么绕太阳做椭圆运动呢？请同学们根据学过的物理知识思考这个问题？同学们先思考，再交流、讨论，回答教师引导：椭圆运动—曲线运动—方向在变化—力—什么力？对同学们刚才思考、回答的这个问题，历史上很多科学家先后对此进行了研究：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于磁力的作用。
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。
牛顿站在这些巨人的肩膀上，思维向更高处延伸：1．力是改变物体运动状态的原因—基于前人对惯性的研究（牛一）2．行星绕太阳做椭圆运动，运动方向的改变是因为受到太阳的作用力3．如果把行星的椭圆运动近似为圆周运动（事实上，通过天文观测发现，大多数行星的轨道十分接近圆），则行星做匀速圆周运动，太阳对行星的作用力提供向心力（牛二） 学生推导：太阳对行星作用力大小和哪些因素有关，满足什么关系?教师板书：F=m 行R v 2 T R v π2= 则：F= m 行224TR π 又k T R T a ==2323 则：F= m 行224Rk π=224R m k 行π 结论：太阳对行星的引力F ∝2Rm 行，其中m 行是受力物体的质量，R 为行星到太阳的距离 问题：引力是不是只与这些因素有关呢？引导（难点突破）：力的概念—力的相互性—行星对太阳有引力作用—此引力的受力物体是太阳—行星对太阳的引力大小应与哪些因素有关—行星对太阳的作用力F ’∝2R m 太 4．力是物体之间的相互作用（牛三）F=F’∝2R m 太， F ∝2R m 行，由牛顿第三定律：F=F ’概括起来，太阳和行星之间引力F 大小表达式应该如何？（学生猜测）引导：则：太阳和行星之间引力F 大小应满足：F ∝2R m m 行太 写成等式：2rMm G F =（G 是比例系数，与太阳、行星都没有关系） 这就是牛顿得出太阳与行星引力关系的思维足迹学生阅读材料：1．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得出了含糊不清的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，更没有认识到引力的普遍性。
高中物理必修2《太阳与行星间的引力》教案
高中物理必修2《太阳与行星间的引力》教案教学目标1、知识与技能(1)理解太阳与行星间引力的存在;(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;(3)了解万有引力定律得出的思路和过程，理解万有引力定律的含义，掌握万有引力定律的公式;(4)知道任何物体间都存在着万有引力，且遵循相同的规律。
2、过程与方法(1)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;(2)体会推导过程中的数量关系。
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。
教学重难点教学重点：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，记住推导出的引力公式。
教学难点：太阳与行星间的引力公式的推导过程。
教学工具多媒体、板书教学过程一、太阳与行星间的引力探究交流如图，行星所做的匀速圆周运动与我们平常生活中见到的匀速圆周运动是否符合同样的动力学规律?如果是，分析行星的受力情况.【提示】行星与平常我们见到的做匀速圆周运动的物体一样，遵守牛顿第二定律行星所需要的向心力由太阳对它的引力提供.1.基本知识(1)猜想行星围绕太阳的运动可能是太阳的引力作用造成的，太阳对行星的引力F应该与行星到太阳的距离r有关.(2)模型简化行星以太阳为圆心做匀速圆周运动，太阳对行星的引力提供了行星做匀速圆周运动的向心力.(3)太阳对行星的引力(4)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′的大小也存在与上述关系类似的结果，(5)太阳与行星间的引力2.思考判断(1)G是比例系数，与太阳行星都没关系.(√)(2)在推导太阳与行星的引力公式时，用到了牛顿第二定律和牛顿第三定律.(√)(3)由于天体间距离很远，在研究天体间的引力时可以将它们视为质点.(√)二、万有引力定律1.基本知识(1)月—地检验①检验目的：维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是否为同一性质的力?②检验方法：由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，则月球轨道上物体受到的引力是地球上的。
人教版必修2物理：6.2太阳与行星间的引力教案设计
太阳与行星间的引力【教课难点】一是如何经过师生互动帮助学生用已有知识自主研究出三种引力的大小，让学生心悦诚服地接受得出的结论，感觉到结论的得出是一种思想的必定，而不是有时；让学生充足领会逻辑推理的重要作用，享受逻辑推理之美。
二是在学生自主研究过程中如安在适合的时候适合介绍古人（自然主假如牛顿）在当时的看法和思想过程，让学生充足领会科学研究的方法，感觉伟人们深沉的洞察力，超前的意识，学习大家的研究风采。
【教课过程】采纳复习开普勒定律后发问的方法：是什么原由致使行星绕太阳做这样和睦且有规律的运动呢？这是一种被宽泛采纳的引入新课的方法，他切合人们的思想习惯，知其但是问其所以然是人类一种本能，所以建议采纳此法引入新课。
此外为了增添感性认识，也能够播放行星椭圆运动的动画。
教师让学生猜想是什么原由，并依据自己已有的知识和经验初步说出原由。
因为天体之间存在引力基本上已经成为一种普通化的知识，所以学生基本上都能够回答出是引力，甚至说出是万有引力，所以要点不在这个结果上，而在学生可否说出他的依据，并且是有严实逻辑次序的依据。
经过若干个学生的讲话、增补后，教师组织学生理出逻辑次序：椭圆运动（起码速度变方向）→变速运动→加快度（由牛顿第二定律）→合外力→引力教师评论：大家之所以能顺利地确立引力存在是因为我们所处的时代，是因为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才萌芽发展的时代科学家们（不是一般公众）如何回答的这个问题吗？教师简单介绍开普勒、笛卡儿、胡克、哈雷、牛顿等人的看法，此中开普勒以为是太阳发出的磁力；笛卡儿以为是流质涡旋带动；胡克、哈雷以为是太阳引力，甚至证了然假如行星轨道是圆形的，引力大小跟轨道半径的平方成反比（但关于椭圆轨道他们没法证明）；牛顿支持胡克、哈雷的看法，并且对椭圆轨道也做了严格的证明。
（有条件能够做成一个短片播放，流质涡旋带动能够以一个水的旋涡形象代替）教师评论：因为流质涡旋带动切合人们的生活经验，所以当时被宽泛接受，甚至牛顿都是在崇奉这类学说中长大的，所以牛顿敢于坚持引力说是需要很大的勇气的。
人教版高中物理必修二教案：6.2 太阳与行星间的引力
太阳与行星间的引力班课教案【学习目标】1. 引力与物理之间的关系2. 行星对太阳的引力3. 太阳队行星的引力规律知识回顾：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?答：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. 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?答：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.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?答：由开普勒第三定律可知,23T R =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T2=k R 3.知识点一、引力的推导引力的推导天体引力的假设：牛顿认为物体运动状态发生改变的原因是受到力的作用，如果没有力的作用物体将保持静止或匀速直线运动状态。
行星围绕太阳运动，一定受到了力的作用。
这个力是太阳对行星的引力。
太阳与行星间的引力推导思路（将椭圆轨道近似看作圆轨道来推导）：（1）行星运动需要的向心力:，根据开普勒第三定律:得到：太阳对行星的引力（其中m为行星质量，r为行星与太阳的距离）（2）太阳和行星在相互作用中的地位是相同的，只要作相应的代换，就可以得到结果。
行星对太阳的引力（其中M为太阳的质量，r为太阳到行星的距离）（3）因为这两个力是作用力与反作用力，大小相等，所以概括起来，得到，写成等式，比例系数用G表示，有。
（4）虽然在中学阶段只能将椭圆轨道近似看作圆轨道来推导，但仍要明确：牛顿是在椭圆轨道下进行推导的。
牛顿是在前人的基础上做出了伟大发现，牛顿的发现还在于他有正确的科学思想和超凡的数学能力。
例题1.证明开普勒第三定律中，各行星绕太阳公转周期的平方与公转轨道半径的三次方的比值k是与太阳质量有关的恒量。
解析：行星绕太阳运动的原因是受到太阳的引力，引力的大小与行星质量、太阳质量及行星到太阳的距离（行星公转轨道半径）有关。
高中物理必修二教案-6.2太阳与行星间的引力14-人教版
《太阳与行星间的引力》教学设计【教学目标】一、知识与技能1．知道太阳与行星间引力的存在，知道行星绕太阳做圆周运动向心力来源。
2．知道太阳与行星间的引力的方向和表达式3．理解太阳与行星间的引力表达式得出的思路和过程。
二、过程与方法1．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。
2．体会推导过程中的数量关系。
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】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公式，掌握推导出的引力公式．【教学难点】太阳与行星间的引力公式的推导过程．让学生充分体会逻辑推理的重要作用，享受逻辑推理之美。
【课时安排】1课时【教学活动】回顾复习开普勒行星运动定律的内容（上节我们学习了行星的运动，知道了行星运动的规律，合上课本，看大屏幕，回顾开普勒三定律的内容）（大多数行星运动轨道接近于圆，中学阶段不研究椭圆，为了简化问题，我们把椭圆轨道按圆轨道来处理，这就是简化模型。
开普勒定律实用于圆轨道时怎样描述呢？）（学生回答）为什么行星绕太阳做匀速圆周运动呢（学生回答）课题引入太阳对行星的引力到底和哪些因素有关呢？展示目标学习目标展示导学达标一、太阳对行星的引力（我们之所以确定引力是因为我们所处的时代，牛顿已经建立了关于运动的清晰的概念，我们学了牛顿运动定律，曲线运动及圆周运动的知识，知道了只要改变物体的速度就需要力。
行星绕太阳运动速度改变，一定有力的存在。
牛顿有一句名言如果说我看的远那是因为站在巨人的肩膀上，在这里巨人指哪些科学家呢？阅读教材前三段。
）追溯科学家研究行星运动的足迹：学生阅读教材展示课件：关于行星运动的各种动力学解释（牛顿在前人基础上成功的解释行星为什么绕太阳运动，可见一个伟大的理论需要经过时间的沉淀和多数人的努力，同学们的学习也需要一个长时期的积累和刻苦努力才能取得好的成绩。
）问题提出：既然我们确定了太阳对行星的引力，那引力可能与哪些因素有关呢？（学生猜想，老师板书：一、太阳对行星的引力}它们有什么定量关系？我们将沿着牛顿走过的足迹用自己的手和脑去探究，重新发现万有引力。
最新人教版高中物理必修2教案：6.2 太阳与行星间的引力含答案
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？（学生回答）教师活动：开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎样表述的？（学生回答）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？二、新课教学许多科学家都对运动的原因提出了各种猜想。
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）太阳对行星的引力教师活动：引导学生阅读教材，出示提纲，让学生在练习本上独立推导：1. 行星绕太阳做匀速圆周运动，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. 行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？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。
人教版高中物理必修二第六章第二节《太阳与行星间的引力》说课稿+教学设计
《太阳与行星间的引力》说课稿我课题选自人教版全日制普通高级中学教科书,必修二第六章第二节《太阳与行星间的引力》。
我将从教材分析，学情分析，教法与学法，教学设计，板书设计，五个方面展开我的说课，首先让我们开始说课第一部分教材分析。
教材的地位和作用，从行星运动规律到万有引力定律的建立过程，是本章的重要内容，是极好的科学探究过程教育素材。
在行星运动规律与万有引力定律两节内容间安排本节内容，是为了更突出发现万有引力定律的这个科学内容。
从问题的提出、猜想与假设、演绎与推理、结论的得出、检验论证等，是一次很好的探究性学习过程。
通过探究太阳与行星间的引力，即巩固了开普勒运动定律，又为今后万有引力定律的得出打下基础，因此在知识结构上有承上启下的作用，在本章知识体系中占据着重要的地位。
鉴于此，我设计了以下三维教学目标。
知识与技能目标：1、知道行星绕太阳运动的原因是到太阳引力的作用。
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，知道牛顿定律在推导太阳与行星间的引力时的作用。
4、领会应用易测量的量去求引力。
过程与方法目标：1、了解太阳与行星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。
针对教学重难点我是这样理解的，结合新课标，我将把重点放在太阳与行星间的引力公式的理解上，而将难点放在太阳与行星间的引力公式的推导过程上。
通过对学生和教材的深入研究后，我将进行以下学情分析：在知识层面上学生已经知道了做匀速圆周运动需要向心力，及开普勒三大定律等，在能力层面上已经具备了观察分析能力，解决问题的能力。
在对新事物有着强烈好奇心的作用下，完全有能力通过探究性学习来完成本节课的内容。
那么有了以上的基础又该如何教如何学呢！让我们一起进入教法与学法，针对教学重难点，我将采取以下教法：思维引导法，一步步的引导学生对太阳与行星间的引力的科学探究过程。
高二物理人教版必修2 6.2太阳与行星间的引力教案
高二物理人教版必修2 6.2太阳与行星间的引力教案伽利略：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于磁力的作用。
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。
进一步介绍：到牛顿这个时代的时候，科学家们对这个问题有了更进一步的认识，例如胡克、哈雷等，他们认为行星绕地球运动受到太阳对它的引力，甚至证明了行星轨道如果为圆形，引力的大小跟太阳距离的二次方成反比，但无法证明在椭圆轨道下，引力也遵循这个规律。
二、引力的推导：太阳与行星间的引力F 跟行星到太阳的距离有关，然而它们之间有什么定量关系呢？关于这个问题我们可以将行星的运动简化行星绕太阳做匀速圆周运动。
那么太阳对行星的引力，就等于行星做匀速圆周运动的向心力。
如果设行星的质量为m ，速度为v ，运行周期为T ，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可以怎样表示为22224v F m m r m r r T。
天文观测中难以直接得到行星运动的速度v ，但可以得到行星公转的周期T ，因此应该用224F m r T来表示向心力。
而且要寻找F 跟r 的关系，那么表达式中就不应该出现周期T ，所以要设法消去上式中的T ，应该怎么消呢？可以把开普勒第三定律变形为32r K T ，代入上式得到：我们注意到K 是一个与行星无关，而仅与太阳有关的常数，这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。
但是，如果中心天体的质量发生变化，引力F 变不变呢？用叠加的观点分析此问题，可以得出：F 将变化，且M 增大，F 也增大；反之亦然。
很显然，F 还应与中心天体的质量M 有关，它们之间有什么关系呢？怎样研究F 与M 的关系呢？思路分析：刚才我们选择行星为研究对象，研究的结果中并没有出现太阳质量M 。
下面我们不妨尝试以太阳为研究对象，看看行星对太阳的引力什么特征？对于太阳对行星的引力，太阳是施力物，而根据牛顿第三定律，太阳也要受到行星大小相等，方向相反的引力作用，对于这个引力，太阳又是受力物。
高中物理必修二教案-6.2太阳与行星间的引力8-人教版
§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 【课前准备】多媒体课件 【课时安排】1课时 【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。
（顺序投影三定律）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。
新人教版物理必修二6.2《太阳和行星间的引力》课程教学设计
有引力定律。
【检测题】
1、下列关于行星对太阳的引力的说法中正确的是（ AD ）
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，与行星距太阳的距离成反比
2、我国已启动月球探测计划“嫦娥工程”。
图为设想中的“嫦娥一号”月球探测器飞行路
线示意图。
(1)在探测器飞离地球的过程中，地球对它的引力
减小 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)已知月球与地球质量之比为M月：M地=1：18。
当
探测器飞至月地连线上某点P时，月球与地球对它
的引力恰好抵消，此时P到月球球心与地球球心的
:1。
距离之比为18
(3)结合图中信息，通过推理，可以得出的结论是 ( D )
①探测器飞离地球时速度方向指向月球
②探测器经过多次轨道修正，进入预定绕月轨道
③探测器绕地球的旋转方向与绕地球的旋转方向一致
④探测器进入绕月轨道后，运行半径逐渐减小，直至到达预定轨道
A、①③
B、①④
C、②③
D、②④
3、一群小行星在同一轨道上绕太阳旋转，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、火星半径是地球半径的一半,火星质量约为地球质量的1/9,那么地球表面质量为50kg。
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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？（学生回答）
教师活动：开普勒第三定律适用于圆轨道时，是怎样表述的？（学生回答）
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？
二、新课教学
许多科学家都对运动的原因提出了各种猜想。
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
教师活动：引导学生阅读教材，出示提纲，让学生在练习本上独立推导：
1. 行星绕太阳做匀速圆周运动，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. 行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？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 22
4π，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，3
2R =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3
2
R 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 22
4π=
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
m 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
教师活动：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？请在练习本上用学过的知识推导出来。
学生活动：在练习本上用牛顿第三定律推导行星对太阳的引力F ′与太阳的质量M 以及行星到太阳的距离r 之间的关系。
教师活动：投影学生的推导过程，点评。
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2
M F r '∝。
（三）太阳与行星间的引力
教师活动：综合以上推导过程，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式。
看看能够得出什么结论？
学生活动：在练习本上推导出太阳与行星间的引力表达式。
教师活动：投影学生的推导过程，点评。
点评：通过学生独立推导，培养学生逻辑推理能力，同时让学生感受探究新知的乐趣。
教师活动：引导学生就教材“说一说”栏目中的问题进行讨论，总结、点评。
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两者的连线方向。
（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。
三、课堂小结
通过本节课的学习，我们了解了：
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：
2Mm F r ∝
写成等式2
GMm F r =。
四、课堂训练
1.下列说法正确的是（ ）。
A .行星绕太阳的椭圆轨道可以近似地看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引
力 B .太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转
C .太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力，其方向一定在两者的连线上
D .所有行星与太阳间的引力都相等
2关于力学问题的研究方法，下列描述正确的是（ ）。
A .行星与太阳间作用的规律，是根据物体的运动探究它受的力
B .平抛运动的研究是根据物体的受力探究它的运动
C .圆周运动的研究是根据物体的运动探究它的力
D .圆周运动的研究是根据物体的受力探究它的运动
3.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，那么下列说法中正确的是（ ）。
A. 行星受到太阳的引力，提供行星做圆周运动的向心力
B. 行星受到太阳的引力，但行星运动不需要向心力
C. 行星同时受到太阳的引力和向心力的作用
D. 行星受到太阳的引力与它运行的向心力可能不等
4.如果要验证太阳与行星之间引力的规律是否适用于行星与它的卫星，需要观测卫星的（ ）。
A .质量
B .运动周期
C .轨道半径
D .半径
5.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T 2＝kr 3，则可推得（ ）。
A .行星受太阳的引力为2
r m k F = B .行星受太阳的引力都相同 C .行星受太阳的引力422m F kr
π= D .质量越大的行星受太阳的引力一定越大
6.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，与两者距离的平方成反比
D ．以上说法均不对
7.两颗做匀速圆周运动的人造地球卫星，它们的角速度和线速度分别为ω1、ω2和v 1、v 2。
如果它们的轨道半径之比r 1︰r 2=1︰2，则下列式子正确的是（ ）。
A .ω1︰ω222=︰1
B .ω1︰ω2=2︰1
C .v 1︰v 22=︰1
D .v 1︰v 2=1︰2
8.两个行星的质量分别为m 1和m 2，绕太阳运动的轨道半径分别为r 1和r 2，求：
（1）它们与太阳间的引力之比；
（2）它们的公转周期之比。
答案：1.AC 2. ABC 3.A 4. BC 5. C 6.BC 7. AC
8.（1）212221:r m r m （2）3231:r r
五、布置作业
1．教材P39 问题与练习 第2、3题。
2．分组讨论教材“说一说”栏目中的问题。