第7章 1 行星的运动（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（人教版2019）

1　行星的运动 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.了解地心说与日心说的主要内容和代表人物。 2.理解开普勒行星运动定律。 3.知道开普勒第三定律中k值大小只与中心天体有关。 4.知道行星运动的近似处理。 1.科学思维：把熟悉天体的运动抽象成匀速圆周运动模型。 2.关键能力：物理建模能力。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 一 两种对立的学说 内容 局限性 地心说 ________是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月球以及其他星体都绕________运动 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，但和丹麦天文学家________的观测数据不符 日心说 ________是静止不动的，地球和其他行星都绕________运动 地球 地球 太阳 太阳 匀速圆周 第谷 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 4 二 开普勒定律 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________，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 椭圆　 椭圆 焦点 相等的时间 面积 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 半长轴 公转周期 相等 相同 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 圆轨道 圆心 不变 匀速圆周 轨道半径r 公转周期T 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 7 对开普勒定律的理解 　如图所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (1)太阳是否在轨道平面的中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同？ 提示：(1)不是；不相同。 (2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？ 提示：(2)地球在秋、冬两季比春、夏两季运动得快。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 1．开普勒第一定律解决了行星的轨道问题 行星的轨道都是椭圆，如图甲所示。不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，太阳处在椭圆的一个焦点上，如图乙所示，即所有轨道都有一个共同的焦点——太阳。因此开普勒第一定律又叫轨道定律。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 2．开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题 (1)如图所示，如果时间间隔相等，由开普勒 第二定律知，面积SA＝SB，可见离太阳越近， 行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星 的速率越大。因此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的最近点、最远点。同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 　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二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方 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 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 [解析]　太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A错误；火星与木星轨道不同，运行速度不可能始终相等，B错误；“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错误；根据开普勒第三定律，对同一中心天体来说，行星公转半长轴的三次方与其周期的二次方的比值为一定值，C正确。 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 B 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 C 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 　开普勒第三定律的应用 　如图是火星冲日年份示意图，观察图中地球、火星的位置，请思考： 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 (1)地球和火星，谁的公转周期更长？ 提示：(1)根据开普勒第三定律，因为火星的轨道半径更大，所以火星的公转周期更长。 (2)根据地球的公转周期计算火星的公转周期还需要知道什么数据？ 返回导航 下页 上页 人教物理必修第二册 1．适用范围：既适用于做椭圆运动的天体，也适用于做圆周运动的天体；既适用于绕太阳