6.1 行星的运动（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（人教版必修2）

第六章　 1　行星的运动 学习 目标 1.了解人类对行星运动规律的认识过程. 2.初步理解开普勒行星运动定律，了解k值的大小只与中心天体有关. 3.知道天普勒行星运动定律的科学价值. 考试 要求 必考 a 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 1.地心说 (1) 是宇宙的中心，是静止不动的； (2)太阳、月亮以及其他行星都绕 运动； (3)地心说的代表人物是古希腊科学家 . 2.日心说 (1) 是宇宙的中心，是静止不动的，所有行星都绕太阳做_________ ； 一、两种对立的学说 地球 地球 托勒密 太阳 匀速圆周 运动 (2)地球是绕 旋转的行星；月球是绕 旋转的卫星，它绕地球做匀速圆周运动，同时还跟地球一起绕太阳旋转； (3)太阳静止不动，因为地球每天自西向东自转一周，造成太阳每天东升西落的现象； (4)日心说的代表人物是 . 3.局限性 都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的 运动，但计算所得的数据和丹麦天文学家 的观测数据不符. 地球 哥白尼 匀速圆周 第谷 太阳 1.第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在_______ 上. 2.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.第三定律：所有行星的轨道的 跟它的______________ 的比值都相等.其表达式为 ，其中a是椭圆轨道的半长轴， T是行星绕太阳公转的周期，k是一个与行星 (填“有关”或“无关”)的常量. 二、开普勒行星运动定律 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 无关 椭圆 1.判断下列说法的正误. (1)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动.( ) (2)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动.( ) (3)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各不相同.( ) (4)太阳系中越是离太阳远的行星，运行周期就越大.( ) (5)围绕太阳运动的各行星的速率是不变的.( ) (6)在中学阶段可近似认为地球围绕太阳做匀速圆周运动.( ) 即学即用 × √ × × √ √ 2.根据开普勒行星运动定律，下列说法错误的是 A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上 B.同一卫星离地球越远，速率越小 C.不同卫星，轨道越大周期越大 D.同一卫星绕不同的行星运行， 的值都相同 答案 √ 解析　由开普勒三定律知A、B、C均正确，注意开普勒第三定律成立的条件是中心天体相同. 解析 Ⅱ 重点知识探究 一、对开普勒定律的理解 1.开普勒第一定律解决了行星的轨道问题. 图1　　　 　　图2 行星的轨道都是椭圆，如图1所示，不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，太阳处在椭圆的一个焦点上，如图2所示，即所有轨道都有一个共同的焦点——太阳.因此开普勒第一定律又叫轨道定律. 2.开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题. (1)如图3所示，如果时间间隔相等，由开普勒第二定律知，面积SA＝SB，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大.因此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的最 近点、最远点.同一行星在近日点速度最大， 在远日点速度最小. 图3 3.开普勒第三定律解决了行星周期的长短问题. (1)如图4所示，由 ＝k知椭圆轨道半长轴越 长的行星，其公转周期越长，因此第三定律也 叫周期定律.常数k与行星无关，只与太阳有关. (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，其中常数k与卫星 无关，只与地球有关，也就是说k值大小由中心天体决定. (3)所有行星绕太阳转动的k值均相同；但对不同的天体系统k值不相同，k值的大小由系统的中心天体决定. 图4 例1 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 答案 √ 例2　如图5所示，某