（浙江專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 萬(wàn)有引力與航天 1 行星的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版必修2.pptVIP

1行星的運(yùn)動(dòng),第六章萬(wàn)有引力與航天,內(nèi)容索引,自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ),重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān),自主預(yù)習(xí),一、兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō)1.地心說(shuō)(1)是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的；(2)太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞運(yùn)動(dòng)；(3)地心說(shuō)的代表人物是古希臘科學(xué)家.,地球,地球,托勒密,2.日心說(shuō)(1)是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，所有行星都繞太陽(yáng)做_；(2)地球是繞旋轉(zhuǎn)的行星；月球是繞旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還跟地球一起繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)；(3)太陽(yáng)靜止不動(dòng)，因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|自轉(zhuǎn)一周，造成太陽(yáng)每天東升西落的現(xiàn)象；(4)日心說(shuō)的代表人物是.,太陽(yáng),勻速圓周運(yùn)動(dòng),太陽(yáng),地球,哥白尼,3.局限性都把天體的運(yùn)動(dòng)看得很神圣，認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美、最和諧的運(yùn)動(dòng)，但計(jì)算所得的數(shù)據(jù)和丹麥天文學(xué)家的觀測(cè)數(shù)據(jù)不符.,勻速圓周,第谷,二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律1.第一定律：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是，太陽(yáng)處在_上.2.第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò).3.第三定律：所有行星的軌道的跟它的_的比值都相等.其表達(dá)式為_(kāi)，其中a是橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，T是行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期，k是一個(gè)與行星(填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)的常量.,橢圓,橢圓的一,個(gè)焦點(diǎn),相等的面積,半長(zhǎng)軸的三次方,公轉(zhuǎn)周期的二次方,無(wú)關(guān),答案,即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)太陽(yáng)是整個(gè)宇宙的中心，其他天體都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng).()(2)太陽(yáng)系中所有行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).()(3)太陽(yáng)系中所有行星都繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，且它們到太陽(yáng)的距離各不相同.()(4)太陽(yáng)系中越是離太陽(yáng)遠(yuǎn)的行星，運(yùn)行周期就越大.()(5)圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的各行星的速率是不變的.()(6)在中學(xué)階段可近似認(rèn)為地球圍繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).(),重點(diǎn)探究,一、對(duì)開(kāi)普勒定律的理解,1.開(kāi)普勒第一定律解決了行星的軌道問(wèn)題.,圖1,行星的軌道都是橢圓，如圖1甲所示.不同行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道是不同的，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，如圖乙所示，即所有軌道都有一個(gè)共同的焦點(diǎn)太陽(yáng).因此開(kāi)普勒第一定律又叫軌道定律.,2.開(kāi)普勒第二定律解決了行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的速度大小問(wèn)題.(1)如圖2所示，如果時(shí)間間隔相等，由開(kāi)普勒第二定律知，面積SASB，可見(jiàn)離太陽(yáng)越近，行星在相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)，即行星的速率越大.因此開(kāi)普勒第二定律又叫面積定律.,圖2,(2)近日點(diǎn)、遠(yuǎn)日點(diǎn)分別是行星距離太陽(yáng)的最近點(diǎn)、最遠(yuǎn)點(diǎn).同一行星在近日點(diǎn)速度最大，在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小.,(2)該定律也適用于衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)，其中常量k與衛(wèi)星無(wú)關(guān)，只與地球有關(guān)，也就是說(shuō)k值大小由中心天體決定.,3.開(kāi)普勒第三定律解決了行星周期的長(zhǎng)短問(wèn)題.,圖3,(1)如圖3所示，由k知橢圓軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)的行星，其公轉(zhuǎn)周期越大，因此第三定律也叫周期定律.常量k與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān).,例1火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知A.太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心B.火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方D.相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積,答案,解析,解析太陽(yáng)位于木星運(yùn)行橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由于火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的速度大小在變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知，火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方，選項(xiàng)C正確.相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積不等于木星與太陽(yáng)連線掃過(guò)的面積，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,A.vavbB.vavbC.vavbD.無(wú)法確定,例2如圖4所示，某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為a，近日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為b，過(guò)遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)行星的速率為va，過(guò)近日點(diǎn)時(shí)行星的速率為vb，則,答案,解析,圖4,解析由開(kāi)普勒第二定律知，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，所以遠(yuǎn)日點(diǎn)速率小.,1.開(kāi)普勒定律不僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng).2.由開(kāi)普勒第二定律知：當(dāng)離太陽(yáng)比較近時(shí)，行星運(yùn)行的速度比較快，而離太陽(yáng)比較遠(yuǎn)時(shí)，行星運(yùn)行的速度比較慢.3.在開(kāi)普勒第三定律中，所有行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的k值均相同；但對(duì)不同的天體系統(tǒng)k值不相同.k值的大小由系統(tǒng)的中心天體決定.,二、行星運(yùn)動(dòng)的近似處理,由于大多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道與圓十分接近，因此，在中學(xué)階段的研究中可以按圓周運(yùn)動(dòng)處理，這樣，開(kāi)普勒三定律就可以這樣表述：(1)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心；(2)對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度(或線速度)不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；(3)所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即k.,例3(2018牌頭中學(xué)第一學(xué)期期中考試)長(zhǎng)期以來(lái)“卡戎星(Charon)”被認(rèn)為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r119600km，公轉(zhuǎn)周期T16.39天.2006年3月，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)半徑r248000km，則它的公轉(zhuǎn)周期T2最接近于A.15天B.25天C.35天D.45天,答案,解析,開(kāi)普勒第三定律揭示的是不同行星運(yùn)動(dòng)快慢的規(guī)律，應(yīng)用時(shí)要注意以下兩個(gè)問(wèn)題：(1)首先判斷兩個(gè)行星的中心天體是否相同，只有對(duì)同一個(gè)中心天體開(kāi)普勒第三定律才成立.(2)明確題中給出的周期關(guān)系或半徑關(guān)系之后，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律列式求解.,答案,針對(duì)訓(xùn)練木星和地球都繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，木星的公轉(zhuǎn)周期約為12年，地球與太陽(yáng)的距離為1天文單位，則木星與太陽(yáng)的距離約為A.2天文單位B.5.2天文單位C.10天文單位D.12天文單位,解析根據(jù)開(kāi)普勒第三定律k，得r，設(shè)地球與太陽(yáng)的距離為r1，木星與太陽(yáng)的距離為r2，則得所以r25.2r15.2天文單位，選項(xiàng)B正確.,解析,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(對(duì)開(kāi)普勒第三定律的認(rèn)識(shí))關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的表達(dá)式k，以下理解正確的是A.k是一個(gè)與行星有關(guān)的常量B.a代表行星的球體半徑C.T代表行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期D.T代表行星繞中心天體運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期,答案,1,2,3,解析開(kāi)普勒第三定律公式k，k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量，與中心天體有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a代表行星橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；T代表行星繞中心天體運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.,解析,2.(對(duì)開(kāi)普勒第三定律的理解)關(guān)于太陽(yáng)系八大行星的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是A.行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期就越大B.行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越小C.水星的半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大D.海王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)”，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最大,答案,解析行星的自轉(zhuǎn)周期與其軌道半長(zhǎng)軸無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；k知，行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越大，行星軌道的半長(zhǎng)軸越短，公轉(zhuǎn)周期就越小，B、C錯(cuò)誤，D正確.,解析,1,2,3,3.(開(kāi)普勒第二定律的應(yīng)用)某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道