2017-2018学年高中物理（人教版,必修二）同步课件+学业分层测评+教师用书 第6章 1 行星的运动 （3份打包）

1．行星的运动 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.了解地心说和日心说的内容． 2．理解开普勒行星运动三定律的内容．(重点) 3．掌握行星运动定律的应用．(重点、难点) 4．了解人们对行星运动的认识过程漫长复杂，真理来之不易. 地 心 说 和 日 心 说，开 普 勒 定 律 1．地心说 (1)内容：地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动． (2)代表人物：托勒密． 2．日心说 (1)内容：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动． (2)代表人物：哥白尼． 3．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椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 开普勒第二定律 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 公式：＝k，k是一个与行星无关的常量 1．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动．(×) 2．开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动．(×) 3．所有行星绕太阳运转的周期都是相等的．(×) 行星绕太阳在椭圆轨道上运行，行星距太阳较近处与距太阳较远处相比较，运动速率何处较大？ 图6­1­1 【提示】　由开普勒第二定律可知，由于在相等的时间内，行星与太阳的连线扫过相等的面积，显然相距较近时相等时间内经过的弧长必须较长，因此运动速率较大． 探讨1：如图6­1­2所示是地球绕太阳公转时的示意图，由图可知地球在春分日、夏至日、秋分日和冬至日四天中哪天绕太阳运动的速度最大？ 图6­1­2 【提示】　冬至日．由图可知，冬至日地球在近日点附近，由开普勒第二定律可知，冬至日地球绕太阳运动的速度最大． 探讨2：如图6­1­3所示是“金星凌日”的示意图，观察图中地球、金星的位置，思考地球和金星谁的公转周期更长． 图6­1­3 【提示】　地球．由题图可知，地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离，根据开普勒第三定律可得，地球的公转周期更长一些． 1．开普勒第一定律 (1)认识：第一定律告诉我们，尽管各行星的轨道大小不同，但它们的共同规律是所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动，太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上，开普勒第一定律又叫椭圆轨道定律，如图6­1­4所示． (2)意义：否定了行星圆形轨道的说法，建立了正确的轨道理论，给出了太阳准确的位置． 图6­1­4 2.开普勒第二定律 (1)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，又叫面积定律，如图6­1­5所示． 图6­1­5 (2)意义：描述了行星在其轨道上运行时，线速度的大小不断变化，并阐明了速度大小变化的数量关系． 3．开普勒第三定律 (1)认识：它揭示了周期与轨道半长轴之间的关系，椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越大；反之，其公转周期越小．因此又叫周期定律，如图6­1­6所示． 图6­1­6 (2)意义：比例常数k与行星无关，只与太阳有关，因此定律具有普遍性，即不同星系具有不同的常数，且常数是由中心天体决定的． 1．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是(　　) A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C．离太阳越近的行星运动周期越长 D．所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 【解析】　所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．运动的周期T与半长轴a满足＝k，故选项A、B、C均错，选项D正确． 【答案】　D 2．日心说的代表人物是(　　) A．托勒密　　　　　 B．哥白尼 C．布鲁诺 D．第谷 【解析】　日心说的代表人物是哥白尼，布鲁诺是宣传日心说的代表人物． 【答案】　B 3．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(　　) 【导学号：50152057】 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 【解析】　太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A项错误；火星与木星轨道不同，在运行时速度不可能始终相等，B项错误；“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项错误；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平方的比值为一定值，C项正确． 【答案】　C 开普勒定律的三点注意 (1)开普勒三定律是通过对行星运动的观察结果总结而得出的规律，它们都是经验定律． (2)开普勒第二定律与第三