7.1 行星的运动 【帮课堂】2023-2024学年高一物理 同步学与练（ 人教版2019必修第二册）

7.1 行星的运动 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 通过史实，了解万有引力定律的发现过程。认识科学定律对人类探索未知世界的作用。 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、模型的构建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。 ( 0 2 预习导学 ) （1） 课前研读课本，梳理基础知识： 开普勒三定律 定律 内容 图示或公式 开普勒第一定律(轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 的一个焦点上 开普勒第二定律(面积定律) 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 相等 开普勒第三定律(周期定律) 所有行星的轨道的半长轴的 跟它的公转周期的 的比值都相等 ＝k，k是一个与行星 的常量 （二）即时练习： 【小试牛刀1】(多选)下列说法正确的是(　 ) A．太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D．太阳是静止不动的 【小试牛刀2】如图所示，一颗卫星绕地球做椭圆运动，运动周期为T，图中虚线为卫星的运动轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。B和D点是弧线ABC和ADC的中点，下列说法正确的是(　 ) A．卫星在C点的速度最大 B．卫星在C点的加速度最大 C．卫星从A经D到C点的运动时间为 D．卫星从B经A到D点的运动时间为 【小试牛刀3】对于开普勒行星运动定律的理解,下列说法正确的是(　　)。 A.开普勒通过自己长期观测,记录了大量数据,通过对数据研究总结得出了开普勒行星运动定律 B.根据开普勒第一定律,行星围绕太阳运动的轨迹是圆,太阳处于圆心位置 C.根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速度越大;距离太阳越远,其运动速度越小 D.根据开普勒第三定律,行星围绕太阳运动的轨道半径跟它的公转周期成正比 ( 0 3 题型精讲 ) 【题型一】开普勒第一、二定律 【典型例题1】（多选题）关于开普勒行星运动定律的应用,下面结论正确的是(　　) A.地球的所有卫星都绕地球在椭圆或圆轨道上运行,地球位于椭圆的一个焦点上或圆心上 B.地球的所有卫星与地心连线相等时间内扫过的面积相等 C.地球的所有卫星椭圆轨道半长轴的三次方或圆轨道半径三次方与卫星公转周期二次方之比相等 D.开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动 【典型例题2】如图所示,椭圆为某行星绕太阳运动的轨道,A、B分别为行星的近日点和远日点,行星经过这两点时的速率分别为vA和vB;阴影部分为行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积,分别用SA和SB表示。根据开普勒第二定律可知(　　) A.vA>vB B.vA<vB C.SA>SB D.SA<SB 【对点训练1】（多选题）如图所示,对开普勒第一定律的理解,下列说法正确的是(　　) A.在行星绕太阳运动一周的时间内,它离太阳的距离是不变的 B.在行星绕太阳运动一周的时间内,它离太阳的距离是变化的 C.某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内 D.某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内 【对点训练2】(多选)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中(　　) A．从P到M所用的时间等于 B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 【题型二】对比问题 【典型例题3】如图所示，A、B是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星，A、B两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k，不计A、B两卫星之间的引力，则A、B两卫星的周期之比为(　　) A．k3 B．k2 C．k D．k 【典型例题4】某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时的速率为(　　 ) A．vb＝va　　B．vb＝va C．vb＝va D．vb＝va 【对点训练3】(多选)如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在