第7章 1 行星的运动-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课件PPT（人教版）

第七章　万有引力与宇宙航行 1　行星的运动 物理 [定位·学习目标] 1.了解人类对行星运动规律的认识历程,知道开普勒行星运动定律及其科学价值。 2.知道行星绕太阳运动的原因,知道引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力。 3.认识到科学研究一般从最基本的观念开始,凭借对现象的观测、模型的建构及模型与事实之间的相互作用,不断修正原有的观念和模型,使其逐步接近真实,获得物理规律。 4.认识到相信自然的简单和谐是科学家研究的动力之一,尊重客观事实、坚持实事求是科学研究的基本态度和社会责任。 物理 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 物理 探究·必备知识 知识点一　两种对立的学说 探究新知 1.地心说 (1) 是宇宙的中心,是静止不动的。 (2)太阳、月球以及其他星体都绕 运动。 (3)地心说的代表人物是古希腊科学家 。 2.日心说 (1) 是宇宙的中心,是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。 (2)日心说的代表人物是 。 地球 地球 托勒密 太阳 哥白尼 物理 3.局限性 (1)古人都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的 运动。 (2)开普勒研究了 的行星观测记录,发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据 (选填“不符”或“相符”)。 匀速圆周 第谷 不符 物理 知识点二　开普勒定律 探究新知 椭圆 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 ,太阳处在 的一个 上 开普勒第二定律 对任意一个行星来说,它与太阳的连线在 内扫过的 相等 开普勒第三定律 所有行星轨道的 的三次方跟它的 的二次方的比值都 . 公式: =k,比值k是一个对所有行星都 的常量 椭圆 焦点 相等的时间 面积 半长轴 公转周期 相等 相同 物理 想想议议 如图所示是地球绕太阳公转及四季的示意图,由图可知地球在春分日、夏至日、秋分日和冬至日四天中哪一天绕太阳运动的速度最大?哪一天绕太阳运动的速度最小? 答案:由图可知,冬至日地球在近日点附近,夏至日在远日点附近,由开普勒第二定律可知,冬至日地球绕太阳运动的速度最大,夏至日地球绕太阳运动的速度最小。 物理 知识点三　行星运动的近似处理 探究新知 圆心 行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。这样就可以说: 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。 匀速圆周 三次方 相等 物理 突破·关键能力 要点一　对开普勒定律的理解 要点归纳 1.开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题。 行星绕太阳运行的轨道都是椭圆,如图所示。不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的,但所有轨道都有一个共同的焦点——太阳。开普勒第一定律又叫轨道定律。 物理 2.开普勒第二定律比较了某个行星在椭圆轨道上不同位置的速度大小问题。 (1)如图所示,在相等的时间内,面积SA=SB,这说明离太阳越近,行星在相等时间内经过的弧长越长,即行星的速率越大。离太阳越远,行星速率越小。开普勒第二定律又叫面积定律。 (2)近日点、远日点分别是行星距离太阳最近、最远的点。同一行星在近日点时速度最大,在远日点时速度最小。 物理 (2)该定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕地球的运动,对于地球卫星,常量k只与地球有关,而与卫星无关,也就是说k值的大小由中心天体决定。 物理 典例研习 AD 物理 物理 规律方法 开普勒定律是通过对行星的观测得出的规律,它同样适用于卫星绕地球的运动。应注意的是对于不同中心天体k是不同的数值。 物理 [即时训练1] (2021·江苏淮安月考)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知(　 　) A.太阳位于木星运行轨道的中心 B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 C 解析:太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,A项错误;火星与木星轨道不同,在运行时速度大小不可能始终相等,B项错误;根据开普勒第三定律,对同一中心天体来说,行星半长轴的三次方与其公转周期的平方的比值为一定值,C项正确;“在相等的时间内,行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的,不同的行星,则不具有可比性,D项错误。 物理 要点二　天体运动规律及分析方法 情境探究 如图所示是火星冲日的年份示意图。 物理 探究:(1)观察图中地球、火星的位