7.1 行星的运动-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册教师用书word（人教版）

亨学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第七章 万有引力与宇宙航行 7.1 行星的运动 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 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 认识科学定律对人类 立过程，渗透科学发 1.“日心说”的建立 探索未知世界的作用 现的方法论教育，建 开普勒定律 过程 立科学的宇宙观。 2.开普勒定律 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 新教材·知本与思辨 一学科素养研读、知本、思辨一 (见学生用书P44) 知识点开普勒定律 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焦 点上。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。 3.开普勒第三定律：所有行星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。即a3T2=k,又叫周期定律。 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： ·独家授权侵权必究· 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 行星 行屋 太阳 太阳， 简化成 (1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。 (2)行星绕太阳做匀速圆周运动。 (3)所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即3T2 =k。 [思辨] 1,判断题（正确的打“√”，错误的打“×”） (1)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。(×) (2)太阳系中所有行星的运动速率是不变的。(×) (3)太阳系中轨道半径大的行星，其运动周期也长。（√） (④)行星的轨道半径和公转周期成正比。(×) (5)公式a3T2=k中的a可认为是行星的轨道半径。（√） 2.思考题 为什么开普勒第三定律a3T2=k中，k是一个与行星无关、与太阳有关的常量？ 【答案】因为常量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，故这一常量k一定与中心天体一太阳有关。 新教材·拓展与应用 一学科素养探究、方法、素养一 (见学生用书P45) 对开普勒第一定律的理解 例1下列说法中正确的是(A) 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 【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。 对开普勒第二定律的理解与应用 例2某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F和F2是椭圆轨道的两个焦点。己知行 ·独家授权侵权必究 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 星在A点的速率大于在B点的速率，则太阳位于(A A.F点 B,F3点 C.O点 D.FF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 扫过的面积相等，如果时间间隔相等，那么S4=Sg,由于a>Vg,所以A点为近日点，B 点为远日点，则太阳位于F1点。 活学活用 冥王星绕太阳的公转轨道是个椭圆，公转周期为To,A、B、C、D分别是长短轴的端点 ,A为近日点，C为远日点，如图所示，忽略其他行星对具王星的影响，则(D) B A太阳 D A,冥王星从B一C一D的过程中，速率逐渐变小 B.冥王星从A→B→C的过程中，速率逐渐变大 C.冥王星从A→B所用的时间等于TO4 D.冥王星从A→B一C所用的时间等于T02 【解析】根据开普勒第二定律，对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相等时间内 扫过的面积相等，所以冥王星从B一C一D的过程中，冥王星与太阳的距离先增大后减小， 所以速率先变小后变大，故A错误；同理，冥王星从A→B一C的过程中，速率逐渐变小， 故B错误：公转周期为Ta,冥王星从A→B→C的过程中所用的时间是0.5T。,由于冥王星 从A→B一C的过程中，速率逐渐变小，从A→B与从B一→C的路程相等，所以