第3章 1 天体运动（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（教科版2019）

1　天体运动 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 新课程标准 学业质量目标 1.了解人类对行星运动规律的认识历程。 2.了解观察在认识行星运动规律中的作用。 3.知道开普勒定律，知道开普勒定律的科学价值，了解开普勒第三定律中k值的大小与中心天体有关。 了解开普勒定律，并用开普勒定律解释一些简单的天体现象。(物理观念) 能对简单的行星运动现象进行分析和推理，获得行星运动规律。(科学思维) 能将行星的运动近似看作匀速圆周运动。(科学思维) 有学习和研究天体运动规律的内在动机，研究中坚持实事求是，在实验探究合作中既能坚持观点又能修正错误。(科学态度与责任) 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 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 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 一 地心说与日心说 1．地心说：古希腊学者________在他的著作《天文学大成》中构建了地心宇宙体系。他认为______位于宇宙的中心，是静止不动的，其他星体围绕______运动。 2．日心说：波兰天文学家哥白尼提出了日心说。他认为地球和别的行星一样，围绕______运行，只有______固定在这个体系的中心。 托勒密 地球　 地球　 太阳　 太阳　 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 二 开普勒行星运动定律 1．开普勒第一定律 (1)内容：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个______上。 (2)图示 焦点　 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 2．开普勒第二定律 (1)内容：从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的______。 (2)图示 面积 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 3．开普勒第三定律 (1)行星轨道半长轴的三次方与公转______的二次方的比是一个常量。 (2)表达式：________＝k(用r代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，k是一个与行星无关的常量)。 周期 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 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。 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 (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？ (2)一年之内秋、冬两季比春、夏两季为什么要少几天？ 提示：(1)不是；不相同。 (2)地球在秋、冬两季比春、夏两季运动得快。 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 1．从空间分布认识：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，所有椭圆都有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上，因此第一定律又叫椭圆轨道定律。 2.从速度大小认识：行星靠近太阳时速度增大，远 离太阳时速度减小。近日点速度最大，远日点速度 最小。第二定律又叫面积定律，如图所示。 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [答案]　B 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 [名师点评] 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行星的运动。应注意的是对于不同中心天体k是不同的数值。 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 角度2　开普勒定律的应用 　 1970年4月24日，我国发射了第一颗人造卫星，其近地点高度是h1＝439 km，远地点高度是h2＝2 384 km，则近地点处卫星的速率与远地点处卫星速率的比值是多少？(已知R地＝6 400 km) [思路点拨]　本题根据圆周运动的知识无法求解，但根据开普勒第二定律可以求解。还要用到数学极限知识。 [答案]　1.28 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 1.开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。如图所示，一颗人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动，它运动速度最大的位置是(　　) A．a　　　　　　　　　 B．b C．c D．d A 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 C 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 教科物理 必修 第二册 返回导航 下页 上页 　天体运动规律及分析方法 　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： 教科物理 必修