7.1 行星的运动 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章 万有引力与宇宙航行 人教版高中物理 必修第二册 第1节 行星的运动 一、学习目标（1min） 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。 二、自主学习 开普勒三定律： 阅读课本P44-46，完成知识填空，6min 二、自主学习 开普勒三定律： (一）.开普勒三定律的理解 1.开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题：行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，如图所示。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。开普勒第一定律又叫轨道定律。 四、要点讲解（8min） (一）.开普勒三定律的理解 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。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。 四、要点讲解（8min） 四、要点讲解（8min） (一）.开普勒三定律的理解 3.开普勒第三定律比较了不同行星周期的长短问题 四、要点讲解（8min） （二）.开普勒三定律的应用 1.适用范围：天体的运动可近似看成匀速圆周运动，开普勒第三定律既适用于做椭圆运动的天体，也适用于做圆周运动的天体。 2.应用 (1)知道了行星到太阳的距离，就可以由开普勒第三定律计算或比较行星绕太阳运行的周期。反之，知道了行星绕太阳运行的周期，也可以计算或比较其到太阳的距离。 (2)知道了彗星的周期，就可以由开普勒第三定律计算彗星轨道的半长轴。反之，知道了彗星的半长轴也可以求出彗星的周期。 例1(2min) .关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　 　) A.第谷总结出了行星按照椭圆轨道运动的规律 B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律 C.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 D.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 C 五、典型例题（8min） 例2(2min) 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平方等于它们轨道半长轴之比的立方 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 五、典型例题（8min） 例3(2min) . (多选)某行星绕太阳运动的轨道如图所示，则以下说法正确的是(　 　) A.行星绕太阳做匀速圆周运动，太阳在圆心上 B.该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大 C.该行星在a点的向心加速度比在b、c两点的都大 D.行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的 BCD 五、典型例题（8min） 例4(2min).(多选)(2020·江西安福中学高一月考)如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运动的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为TB；C为绕地球沿圆周运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为TC。下列说法或关系式中正确的是( 　) AC 五、典型例题（8min） 六、当堂练习（10min） 共6题，全部完成后核对答案 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 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 当堂练习答案： 1.AB 2.C 3.C 4.A 5.D 6.D 本节课结束，谢谢观看！ (1)如图所示，由eq \f(a3,T2)＝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。开普勒第三定律也叫周期定律。 (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。 3.k值：表达式eq \f(a3,T2)＝k中的常数k，只与中心天体的质量有关。如研究行星绕太阳运动时，常数k只与太阳的质量有关，研究卫星绕地球运动时，常数k只与地球的质量有关。 $$