7.1 行星的运动（精品课堂）-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【精彩三年】课程探究与巩固课件PPT（人教版）浙江专用

浙江良品图书有限公司 第七章 万有引力与宇宙航行 7．1　行星的运动 精彩三年 课程探究与巩固·物理·必修第二册 单击此处编辑母版文本样式 1 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 认识科学定律对人类探索未知世界的作用   物理观念：知道开普勒对行星运动的描述，形成行星运动观念。 科学探究：通过开普勒行星运动定律的建立过程，渗透科学发现的方法论教育，建立科学的宇宙观。 科学态度与责任：通过观察、实验及探究、交流与讨论等学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度 开普勒定律 1．“日心说”的建立过程 2．开普勒定律 单击此处编辑母版文本样式 1．开普勒第一定律：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________上，因此开普勒第一定律又叫轨 道定律。 2．开普勒第二定律：对任意一个 行星来说，它与太阳的连线在 相等的时间内扫过的面积相等， 因此开普勒第二定律又叫面积 定律。 焦点 单击此处编辑母版文本样式 4．行星的匀速圆周运动模型：由于太阳系中行星绕太阳做椭圆运 动的轨迹的两个焦点靠得很近，行星的运动轨迹非常接近 圆，所以一般将行星的运动看成匀速圆周运动。行星的椭圆 轨道可按圆轨道处理，此时椭圆的半长轴近似为圆周的半 径。开普勒定律就可以说成： 单击此处编辑母版文本样式 (1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在________。 (2)行星绕太阳做_____________运动。 (3)所有行星的____________的三次方跟它的公转周期的二次 方的比值都相等，即 ＝k。 圆心 匀速圆周 轨道半径 单击此处编辑母版文本样式 【思辨】 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)开普勒定律是通过观察行星运动而总结归纳出来的规律，它 们每一条都是经验定律。(　　) (2)近日点速率最大，远日点速率最小。(　　) (3)行星靠近太阳运动时速率增大，远离太阳运动时速率减小。 (　　) √ √ √ 单击此处编辑母版文本样式 【答案】因为常数k对于所有行星都相同，而各行星是不一 样的，故跟行星无关，而在运动系中除了行星就是中心天体 ——太阳，故这一常数“k”一定与中心天体——太阳有关。 单击此处编辑母版文本样式 例1 下列说法中正确的是(　　) A．太阳系中所有行星的运动轨道都是椭圆 B．只有行星绕太阳运动时的轨道才是椭圆的 C．地心说是错误的，日心说是正确的 D．开普勒第一定律只适用于太阳系，不适用其他星系 A 单击此处编辑母版文本样式 【解析】根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道 都是椭圆，A正确；从开普勒第一定律外推，其他星系中行 星绕中心天体运动的轨道也都是椭圆，B错误；地心说和日 心说都是片面的、不正确的，C错误；由于太阳系是宇宙中 的一个普通星系，没有任何特殊性，因此开普勒第一定律同 样也适用于其他星系，D错误。 单击此处编辑母版文本样式 例2 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道 的两个焦点。已知行星在A点的速率大于在B点的速率，则 太阳位于(　　) A．F1点　　　　　 B．F2点 C．O点 D．F1～F2之间某点 【解析】根据开普勒第二定律，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，如果时间间隔相 等，那么SA＝SB，由于vA＞vB，所以A点为近日点，B点为 远日点，则太阳位于F1点。 A 单击此处编辑母版文本样式 如图所示，在某行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星(　　) B 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 1．适用范围：天体的运动可近似看成匀速圆周运动，开普勒第 三定律既适用于做椭圆运动的天体，也适用于做圆周运动的 天体。 2．应用 (1)知道了行星到太阳的距离，就可以由开普勒第三定律计算 或比较行星绕太阳运行的周期。反之，知道了行星绕太阳运 行的周期，也可以计算或比较其到太阳的距离。 (2)知道了彗星的周期，就可以由开普勒第三定律计算彗星轨 道的半长轴。反之，知道了彗星的半长轴也可以求出彗星的 周期。 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 例3 太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行 星的半径、日星距离和质量如表所示： 单击此处编辑母版文本样式 由表中所列数据可以估算海王星公转的周期最接近于(　　) A．1 050年　　　　　　 B．165年 C．35年 D．15年 B 单击此处编辑母版文本样式 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，它离地球表面的距离约为地球半径的15倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍，P与Q的角速度之比约为(　　)