物理（人教版必修2）課件第6章第1節(jié)行星的運(yùn)動

第六章萬有引力與航天第1節(jié)行星的運(yùn)動學(xué)習(xí)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)1.了解地心說和日心說的基本內(nèi)容．2．知道開普勒行星運(yùn)動定律的內(nèi)容.1.開普勒行星運(yùn)動三定律的理解是本節(jié)的重點(diǎn)．2．應(yīng)用開普勒行星運(yùn)動定律分析有關(guān)問題是難點(diǎn).一、兩種對立的學(xué)說1．古人對天體運(yùn)動存在哪些看法？提示：“地心說”和“日心說”．2．請說出“地心說”和“日心說”的內(nèi)容．提示：地心說認(rèn)為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動；日心說認(rèn)為太陽是宇宙的中心，是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)動．3．歸納4.思考：“日心說”戰(zhàn)勝了“地心說”，請閱讀教材“科學(xué)足跡”，找出“地心說”遭遇的尷尬和“日心說”的成功之處．內(nèi)容局限性地心說______是宇宙的中心，而且是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞________運(yùn)動都把天體的運(yùn)動看得很神圣，認(rèn)為天體的運(yùn)動必然是最完美、最和諧的__________運(yùn)動，而和丹麥天文學(xué)家______的觀測數(shù)據(jù)不符日心說________是宇宙的中心，且是靜止不動的，地球和其他行星都繞________運(yùn)動地球

地球

太陽

太陽

勻速圓周

第谷

二、開普勒行星運(yùn)動定律1．開普勒行星運(yùn)動定律橢圓

橢圓

焦點(diǎn)

相等的時(shí)間

相等的面積

半長軸

公轉(zhuǎn)周期相等相同

2.思考：開普勒第三定律中的k如何理解？它由什么因素決定．下表給出了八大行星繞太陽做橢圓運(yùn)動的平均軌跡半徑和公轉(zhuǎn)周期，從表中任意選擇三個行星驗(yàn)證開普勒第三定律.行星平均軌道半徑/m公轉(zhuǎn)周期/s水星5.79×10107.60×106金星1.08×10111.94×107地球1.49×10113.16×107提示：比值k是一個與行星無關(guān)的常量，只跟行星所圍繞的天體有關(guān)，即由中心天體決定．行星平均軌道半徑/m公轉(zhuǎn)周期/s火星2.28×10115.94×107木星7.78×10113.74×108土星1.43×10129.30×108天王星2.87×10122.66×109海王星4.50×10125.20×109探究一開普勒行星運(yùn)動規(guī)律1．開普勒行星運(yùn)動定律從哪幾個方面描述了行星繞太陽運(yùn)動的規(guī)律？提示：從行星繞太陽運(yùn)動的軌道、線速度、軌道半長軸與周期的關(guān)系三個方面．提示：k與中心天體的質(zhì)量有關(guān)．

(2013·江蘇卷)火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知(

)A．太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心B．火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的二次方等于它們軌道半長軸之比的三次方D．相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積答案：C1．(多選)把火星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道視為圓，由火星和地球繞太陽運(yùn)動的周期之比可求得(

)A．火星和地球的質(zhì)量之比B．火星和太陽的質(zhì)量之比C．火星和地球到太陽的距離之比D．火星和地球繞太陽運(yùn)行的速度大小之比答案：CD

假設(shè)某飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)行，其周期為T，地球半徑為R0.該飛船要返回地面時(shí)，可在軌道上某點(diǎn)A處將速率降到適當(dāng)數(shù)值，從而沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動，橢圓與地球表面的B點(diǎn)相切，如圖所示．求該飛船由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所需的時(shí)間．2．宇宙飛船進(jìn)入一個圍繞太陽的近似圓形軌道上運(yùn)動，如果軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，那么宇宙飛船繞太陽運(yùn)行的周期是(

)A．3年 B．9年C．27年 D．81年答案：C開普勒行星運(yùn)動定律1．從空間分布上認(rèn)識：行星的軌道都是橢圓，不同行星軌道的半長軸不同，即各行星的橢圓軌道大小不同，但所有軌道都有一個共同的焦點(diǎn)，太陽在此焦點(diǎn)上．因此開普勒第一定律又叫焦點(diǎn)定律．3．對公轉(zhuǎn)周期長短的認(rèn)識(1)行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長軸之間有依賴關(guān)系，橢圓軌道半長軸越長的行星，其公轉(zhuǎn)周期越長；反之，其公轉(zhuǎn)周期越短．(2)該定律不僅適用于