金版學(xué)案13-14物理(人教版)必修2課件：6.1行星的運(yùn)動(dòng)

1、第一節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)第一節(jié)行星的運(yùn)動(dòng) 從古到今，人類不僅創(chuàng)作了關(guān)于星空的神 話、史詩，也在孜孜不倦地探索日月星辰的運(yùn) 動(dòng)奧秘所謂“斗轉(zhuǎn)星移”，從古希臘科學(xué)家 托勒密的地心說、波蘭天文學(xué)家哥白尼的日心 說到丹麥天文學(xué)家第谷的觀測(cè)資料和德國天文 學(xué)家開普勒的三大定律，人們終于認(rèn)識(shí)到了行 星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1了解地心說與日心說的主要內(nèi)容和代表人物 2明確開普勒三大定律，能應(yīng)用開普勒三大定律分析問 題 3知道人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程，體會(huì)科學(xué)家們嚴(yán)謹(jǐn) 的科學(xué)態(tài)度和堅(jiān)持真理的勇氣 課前預(yù)習(xí) 一、兩種學(xué)說 內(nèi)容局限性 地心說 _是宇宙的中心，而 且是靜止不動(dòng)的，太陽、月 亮以及其他行星都繞 _運(yùn)動(dòng) 都把天體的運(yùn)動(dòng)

2、看得 很神圣，認(rèn)為天體的 運(yùn)動(dòng)必然是最完美、 最和諧的_運(yùn) 動(dòng)，而和丹麥天文學(xué) 家_的觀測(cè)數(shù) 據(jù)不符 日心說 _是宇宙的中心，是 靜止不動(dòng)的，地球和其他行 星都繞_運(yùn)動(dòng) 地球 地球勻速圓周 太陽 太陽 第谷 二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 橢圓 定律內(nèi)容圖示或公式 開普勒第 一定律(又 稱軌道定 律) 所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的 軌道都是_，太 陽處在_的一個(gè) _上 開普勒第 二定律(又 稱面積定 律) 對(duì)任意一個(gè)行星來說， 它與太陽的連線在相等 的_內(nèi)掃過相等 的_ 橢圓 焦點(diǎn) 時(shí)間 面積 開普勒第 三定律(又 稱周期定 律) 所有行星的軌道的半長(zhǎng) 軸的三次方跟它的 _的二次方的比 值都相等 公式： k，

3、k是一 個(gè)與_無關(guān)的 常量 3 2 a T 公轉(zhuǎn)周期 行星 三、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)際應(yīng)用 1行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近_，太陽處在 _ 2對(duì)某一行星來說，它繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度(或線速度太 小)_，即行星做_運(yùn)動(dòng) 3所有行星_的三次方跟它的_的二次方 比值都相等 圓 圓心 不變勻速圓周 軌道半徑公轉(zhuǎn)周期 行星運(yùn)動(dòng)的兩種學(xué)說有哪些局限性？ 1兩種學(xué)說的局限性 地心說和日心說都把天體的運(yùn)動(dòng)看得很神圣，認(rèn)為天體的 運(yùn)動(dòng)必然是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但事實(shí)上并非如 此 2哥白尼的學(xué)說存在兩大缺點(diǎn) (1)把太陽當(dāng)做宇宙的中心實(shí)際上太陽僅是太陽系的中心 天體，而不是宇宙的中心 (2)沿用了行星在

4、圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的陳舊觀念實(shí) 際上行星的軌道是橢圓，行星的運(yùn)動(dòng)也不是勻速的 名師提示：古代的兩種說法都有局限性，因?yàn)椴还苁堑厍?還是太陽，它們都在不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，不可能靜止鑒于當(dāng)時(shí)人們 對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)能力，只是日心說比地心說更進(jìn)一步要充 分認(rèn)識(shí)到科學(xué)理論是不斷前進(jìn)的 嘗試應(yīng)用 1下列說法中正確的是() A地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球 運(yùn)動(dòng) B太陽是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng) C地球是繞太陽運(yùn)動(dòng)的一顆行星 D日心說、地心說都具有局限性 CD 如何理解開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律？ 開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律是根據(jù)行星運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)結(jié)果總結(jié)歸納 出來的規(guī)律，它的每一條都是經(jīng)驗(yàn)定律，都是從

5、觀測(cè)行星運(yùn)動(dòng) 所取得的資料中總結(jié)出來的，開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律只涉及運(yùn)動(dòng) 學(xué)、幾何學(xué)方面的內(nèi)容 1開普勒第一定律說明了不同行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)的橢圓 軌道是不同的，在行星的軌道上出現(xiàn)了近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn) 2開普勒第二定律說明行星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日 點(diǎn)的速率，從近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速率變小，從遠(yuǎn)日點(diǎn)向近 日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速率變大 3開普勒第三定律的表達(dá)式為 k，它反映了行星的公 轉(zhuǎn)周期跟軌道半長(zhǎng)軸之間的依存關(guān)系橢圓軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)的 行星，其公轉(zhuǎn)周期越大；反之，其公轉(zhuǎn)周期越小 4k是由中心天體決定的，中心天體不同則k值不同例 如：地球圍繞太陽運(yùn)動(dòng)，k是由中心天體太陽決定的；月球圍 繞地球運(yùn)動(dòng)，k是由中心天體地

6、球決定的，而這兩個(gè)常量是不 同的 名師提示：開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律不僅適用于行星繞著太陽 運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞著地球運(yùn)動(dòng)，不過比例式中的k值是不 同的 3 2 a T 嘗試應(yīng)用 2關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是() A所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng) B行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)太陽位于行星軌道的中心處 C離太陽越近的行星的運(yùn)動(dòng)周期越長(zhǎng) D所有行星的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方 的比值都相等 D 開普勒定律的理解 關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是() A行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期就越大 B行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越大 C水星的半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大 D水星離太陽最近，繞太陽

7、運(yùn)行的公轉(zhuǎn)周期最小 解析：由 k可知，半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期T越大，故B、 D正確，C錯(cuò)誤；式中T是公轉(zhuǎn)周期而非自轉(zhuǎn)周期，故A錯(cuò)誤， 故正確答案為B、D. 答案：BD 名師歸納：本題涉及半長(zhǎng)軸、公轉(zhuǎn)周期及自轉(zhuǎn)周期對(duì)公 式中的各個(gè)量一定要把握其物理意義，對(duì)一些說法中的個(gè)別字 要讀明白 3 2 a T 變式應(yīng)用 1如圖所示是行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)情況示意圖，下列說法 正確的是() A速度最大點(diǎn)是A點(diǎn) B速度最大點(diǎn)是C點(diǎn) C m從A到B做減速運(yùn)動(dòng) D m從B到A做減速運(yùn)動(dòng) AC 開普勒第三定律的應(yīng)用 “神舟七號(hào)”飛船沿半徑為R的圓 周繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T如果飛船要返回地 面，可在軌道上某一點(diǎn)A處將速率降

8、低到適當(dāng) 數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓 軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切，如圖 所示，求飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí) 間(已知地球半徑為R0) 名師歸納：涉及橢圓軌道和周期的問題，通?？梢岳瞄_ 普勒第三定律進(jìn)行求解利用開普勒第三定律解題時(shí)應(yīng)注意兩 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：弄清誰是中心天體；正確求出軌道半長(zhǎng)軸的長(zhǎng) 度 變式應(yīng)用 2地球到太陽的距離為水星到太陽距離的2.6倍，那么地 球和水星繞太陽運(yùn)動(dòng)的線速度之比是多少？(設(shè)地球和水星繞太 陽運(yùn)動(dòng)的軌道為圓) 基礎(chǔ)練 1關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是() A天體的運(yùn)動(dòng)無法研究 B天體的運(yùn)動(dòng)是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng) C太陽從東邊升起，從西邊落

9、下，所以太陽繞地球運(yùn)動(dòng) D太陽系中所有行星都圍繞太陽運(yùn)動(dòng) D 2下列說法正確的是() A地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球 運(yùn)動(dòng) B太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運(yùn)動(dòng) C太陽是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)動(dòng) D“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現(xiàn)在看來都是 有局限的 D 3.某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道如圖 所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，行 星在A點(diǎn)的速率比在B點(diǎn)的速率大，則太 陽位于() AF2BA CF1 DB A 解析：開普勒行星運(yùn)動(dòng)公式 k中的T是指行星的公轉(zhuǎn) 周期而不是自轉(zhuǎn)周期，其中k是由中心天體決定的，不同的中 心天體k值不同故選項(xiàng)A、C正確 3 2

10、a T 答案：AC 5.下列說法正確的是（） A.太陽系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn) B.行星運(yùn)動(dòng)的方向總是沿著軌道的切線方向 C.行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽的連線垂直 D.日心說的觀點(diǎn)是正確的 AB 6冥王星離太陽的距離是地球離太陽距離的39.6倍，那么 冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期是多少？(冥王星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的 軌道可視為圓形軌道) 解析：地球和冥王星都繞太陽公轉(zhuǎn)，地球和冥王星繞太陽 公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)遵循開普勒第三定律已知地球繞太陽的公轉(zhuǎn)周期 為一年，可以利用開普勒第三定律求冥王星的公轉(zhuǎn)周期設(shè)冥 王星公轉(zhuǎn)周期為T1，軌道半徑為R1，地球公轉(zhuǎn)周期為T2，軌道 半徑為R2，根據(jù)開普勒第三定律得 答案：249.2年 提高練 7.一顆人造地球衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn) 動(dòng)，地球位于橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，如 圖所示，地球距離衛(wèi)星的近地點(diǎn)A的距離為 L，距離衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點(diǎn)B的距離為s，求衛(wèi)星 在A點(diǎn)和B點(diǎn)