7.1 行星的运动（导学案）-2022-2023学年高一物理同步备课精编优选课件+导学案（人教版2019必修第二册）

第1节　行星的运动 【知识梳理】 开普勒行星运动定律 定律 内容 公式或图示 开普勒 第一定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上 开普勒 第二定律 从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积 开普勒 第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。公式：＝k，k是一个与行星无关的常量 【方法突破】 天体运动的规律及分析方法 ■方法归纳 1．模型构建 天体虽做椭圆运动，但它们的轨道一般接近圆。中学阶段我们在处理天体运动问题时，为简化运算，一般把天体的运动当作圆周运动来研究，并且把它们视为做匀速圆周运动，椭圆的半长轴即为圆半径。 2．轨道半径与周期的关系 (1)在处理天体运动时，开普勒第三定律表述为：天体轨道半径R的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值为常数，即＝k。据此可知，绕同一天体运动的多个天体，运动半径R越大的天体，其周期越长。 (2)表达式＝k中的常数k只与中心天体的质量有关。如研究行星绕太阳运动时，常数k只与太阳的质量有关，研究卫星绕地球运动时，常数k只与地球的质量有关。 3．适用规律 天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律，它的运动与一般物体的运动在应用这两规律上没有区别。 【例】关于开普勒行星运动定律，下列理解错误的是（　　） A．行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B．开普勒第三定律中的T表示自转周期 C．远日点速度比近日点速度小 D．绕同一天体运动的多个天体，运动半径越大的天体，其公转周期越大 【针对训练】开普勒行星运动定律是我们学习、研究天体运动的基础。下列对开普勒行星运动定律理解错误的是（　　） A．由开普勒第一定律知，行星绕太阳运动的轨道不是标准的圆形 B．由开普勒第一定律知，太阳处在绕它运动的行星轨道的焦点上 C．由开普勒第二定律知，火星和木星围绕太阳运行在相等的时间内它们扫过的面积相等 D．由开普勒第三定律知，地球与火星轨道的半长轴的三次方跟它们各自公转周期的二次方的比值相等 【巩固提升】 1．太阳系八大行星绕太阳运动，下列说法正确的是（   ） A．太阳处在八大行星绕太阳运动的所有椭圆轨道的一个焦点上 B．金星比地球离太阳近，金星公转周期比地球公转周期大 C．水星与地球在同一椭圆轨道上绕太阳运动 D．从火星到太阳的连线越长，火星运动越快 2．关于天体的运动，下列说法正确的是（　　） A．日心说是哥白尼提出的，观点是行星绕太阳做椭圆运动 B．开普勒第一定律认为：行星绕太阳运动时太阳在轨道的中心 C．k=中r代表轨道半长轴，T代表公转周期，比值k只与中心天体有关 D．行星绕太阳运动时，所有行星都在同一轨道上 3．开普勒定律指出，行星绕太阳运行的轨道都是椭圆。太阳与这些椭圆的关系是（　　） A．太阳处在所有椭圆的中心上 B．在相等时间内，太阳与每一颗行星的连线扫过相等的的面积 C．所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期二次方的比值都相等，且该比值与太阳无关 D．所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期二次方的比值都相等，且该比值与行星无关 4．如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是（　　） A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是一直不变的 B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不断变化的 C．太阳不一定在所有行星运动椭圆轨道的焦点上 D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内 5．北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（　　） A．夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大 B．从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间 C．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上 D．若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球和火星对应的k值不同 6．如图所示，水星和金星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动。若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为、（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星（　　） A．质量之比为 B．绕太阳运动的周期之比为 C．绕太阳运动的轨道半径之比为 D．与太阳连线扫过的面积之比为 7．月球运行轨道为如图所示的绕地球E运动的椭圆轨道，地球E位于椭圆的一个焦点上。轨道上标记了月球经过相等时间间隔（，T为轨道周期）的位置。只考虑月球与地球间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A．面积S1>S2 B．月球在轨道A点的速度小于B点的速度 C．T2＝Ca3，其中C为常数，a为椭圆半长轴 D．T2＝Cb3，其中C′为常数，b为椭圆半短轴 8．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0。若只考虑海王星和太阳之