第三章 第一节　认识天体运动-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（粤教版）

第一节　认识天体运动 　　　　 第三章　万有引力定律 物理观念 了解人类对行星运动规律的认识历程，知道地心说和日心说；知道开普勒定律，掌握行星运行的轨道特点和运动规律。 科学思维 理解开普勒定律，会用开普勒定律分析行星或卫星的运动。 科学态度 与责任 知道科学包含大胆的想象和创新，尊重客观事实、坚持实事求是的科学研究的基本态度和社会责任。 学习目标 核心素养目标 知识点二　开普勒定律 知识点一　从地心说到日心说 知识点三　开普勒定律的应用 课时精练 随堂演练 内 容 索 引 知识点一　从地心说到日心说 索引 1．地心说 “地心说”认为______是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕______运动。 2．日心说 “日心说”认为______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 基础梳理 1．下列说法正确的是 A．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他星体都绕地球运动 B．太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 C．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳转动 D．“地心说”和“日心说”都是不正确的 题组训练 太阳、地球、月球都是运动的，“地心说”和“日心说”都是不正确的，D正确。 √ 2．(多选)16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的潜心研究，提出“日心说”的如下四个观点，这四个观点目前看来存在缺陷的是 A．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动 B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动 C．天穹不动，地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象 D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多 太阳不是宇宙的中心，所有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焦点上，整个宇宙是在不停运动的。题述的四个观点中，目前看来，A、B、C都存在缺陷。 √ √ √ 索引 知识点二　开普勒定律 索引 我们生活的地球自转的同时还绕太阳公转，从而造成四季变换，如图为地球绕太阳运动的示意图及北半球春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。 太阳是否在轨道中心？夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相等？ 提示：太阳不在轨道中心，而在轨道的一个焦点上。夏至、冬至时地球到太阳的距离不相等，夏至时地球离太阳远些。 情境导学 1．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________________上。 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____________。 3．开普勒第三定律：所有行星的轨道________________与它__________ __________之比都相等，其表达式为 ＝k，其中r代表椭圆轨道的半长轴，T代表行星的公转周期，比值k是一个与______无关而与______有关的常量。 基础梳理 椭圆 椭圆的一个焦点 相等的面积 半长轴的三次方 公转周期 的二次方 行星 太阳 4．开普勒定律的近似处理 (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。 (3)所有行星___________________跟它的____________________的比值都相等，即 ＝k。 圆心 匀速圆周 轨道半径r的三次方 公转周期T的二次方 1．太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离都相同。 (　　) 2．同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小。 (　　) 3．行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长。 (　　) 4．开普勒第三定律中的常数k与行星无关，与太阳也无关。 (　　) 判断正误 × × √ √ 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，如图甲所示，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。 核心归纳 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)如图乙所示，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。 (2)近日点、远日点分别是行星距离太阳最近、最远的点。同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小。 3．开普勒第三定律比较了不同行星周期的长短问题 (1)如图丙所示，由 ＝k知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长。比值k是一个对所有行星都相同的常量。 (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值大小由中心天体决定。