《高中物理 第三章 萬(wàn)有引力定律 第1節(jié) 天體運(yùn)動(dòng)課件 教科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第三章 萬(wàn)有引力定律 第1節(jié) 天體運(yùn)動(dòng)課件 教科版必修2（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第三章萬(wàn)有引力定律第三章萬(wàn)有引力定律 ( (教師參考教師參考) )一、課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程標(biāo)準(zhǔn)1.1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)(1)通過(guò)有關(guān)事實(shí)了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程通過(guò)有關(guān)事實(shí)了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程. .知道萬(wàn)有引力定律知道萬(wàn)有引力定律. .認(rèn)認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的重要意義識(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的重要意義, ,體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類探索未知世界的作用作用. .(2)(2)會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度. .知道第二宇宙速度和第三宇宙速度知道第二宇宙速度和第三宇宙速度. .(3)(3)體會(huì)科學(xué)研究方法對(duì)人們認(rèn)識(shí)自然的重要作用體會(huì)科學(xué)研究方法對(duì)人們認(rèn)識(shí)

2、自然的重要作用. .舉例說(shuō)明物理學(xué)的舉例說(shuō)明物理學(xué)的進(jìn)展對(duì)于自然科學(xué)的促進(jìn)作用進(jìn)展對(duì)于自然科學(xué)的促進(jìn)作用. .2.2.活動(dòng)建議活動(dòng)建議(1)(1)觀看有關(guān)人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間站的錄像片觀看有關(guān)人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間站的錄像片. .(2)(2)收集我國(guó)和世界航天事業(yè)發(fā)展歷史和前景的資料收集我國(guó)和世界航天事業(yè)發(fā)展歷史和前景的資料, ,寫出調(diào)查報(bào)告寫出調(diào)查報(bào)告. .二、高考內(nèi)容及要求二、高考內(nèi)容及要求1.1.萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用.().()2.2.環(huán)繞速度環(huán)繞速度.().()3.3.第二宇宙速度和第三宇宙速度第二宇宙速度和第三宇宙速度.().()三、教學(xué)建議三、教學(xué)

3、建議1.1.本章教材是應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的研究本章教材是應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的研究. .牛頓把運(yùn)動(dòng)定律用于牛頓把運(yùn)動(dòng)定律用于研究天體運(yùn)動(dòng)并結(jié)合開普勒定律建立了萬(wàn)有引力定律研究天體運(yùn)動(dòng)并結(jié)合開普勒定律建立了萬(wàn)有引力定律. .牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律構(gòu)成了牛頓力學(xué)的核心內(nèi)容有引力定律構(gòu)成了牛頓力學(xué)的核心內(nèi)容. .2.2.課時(shí)安排課時(shí)安排: :(1)(1)天體運(yùn)動(dòng)天體運(yùn)動(dòng)1 1課時(shí)課時(shí)(2)(2)萬(wàn)有引力定律萬(wàn)有引力定律1 1課時(shí)課時(shí)(3)(3)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用2 2課時(shí)課時(shí)(4)(4)人造衛(wèi)星宇宙速度人造衛(wèi)星宇宙速度2 2課時(shí)課時(shí)3.3.教學(xué)中注

4、意以下兩點(diǎn)教學(xué)中注意以下兩點(diǎn): :(1)(1)萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程, ,歌頌了前輩科學(xué)家的研究精神歌頌了前輩科學(xué)家的研究精神, ,也展現(xiàn)了科也展現(xiàn)了科學(xué)家們富有創(chuàng)造而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維學(xué)家們富有創(chuàng)造而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維, ,是發(fā)展思維能力難得的好材料是發(fā)展思維能力難得的好材料. .建議建議學(xué)生在認(rèn)真閱讀教材的同時(shí)查找一些有關(guān)哥白尼、第谷、開普勒、牛頓學(xué)生在認(rèn)真閱讀教材的同時(shí)查找一些有關(guān)哥白尼、第谷、開普勒、牛頓等科學(xué)家的材料等科學(xué)家的材料, ,重溫和體會(huì)科學(xué)大師的科學(xué)思維重溫和體會(huì)科學(xué)大師的科學(xué)思維. .(2)(2)學(xué)習(xí)時(shí)一定要積極參與學(xué)習(xí)時(shí)一定要積極參與, ,結(jié)合生活實(shí)例讓學(xué)

5、生去體驗(yàn)、分析結(jié)合生活實(shí)例讓學(xué)生去體驗(yàn)、分析. .天氣預(yù)報(bào)天氣預(yù)報(bào)的衛(wèi)星云圖、衛(wèi)星定位系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)航的汽車、太空輻射進(jìn)行的太空育種的衛(wèi)星云圖、衛(wèi)星定位系統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)航的汽車、太空輻射進(jìn)行的太空育種等航天活動(dòng)正在改變著我們的生活和社會(huì)等航天活動(dòng)正在改變著我們的生活和社會(huì), ,科學(xué)就在我們身邊科學(xué)就在我們身邊. .第第1 1節(jié)天體運(yùn)動(dòng)節(jié)天體運(yùn)動(dòng)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂探究課堂探究達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí) 課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)感悟新知感悟新知 ( (教師參考教師參考) )目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航重點(diǎn)重點(diǎn): :開普勒第三定律的應(yīng)用開普勒第三定律的應(yīng)用難點(diǎn)難點(diǎn): :開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解情境

6、鏈接情境鏈接如圖所示為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的情境如圖所示為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的情境, ,請(qǐng)問(wèn)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道有什么特請(qǐng)問(wèn)地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道有什么特點(diǎn)點(diǎn)? ?金星、木星等太陽(yáng)的其他行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道呢金星、木星等太陽(yáng)的其他行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道呢? ?它們運(yùn)動(dòng)的快慢它們運(yùn)動(dòng)的快慢與什么有關(guān)與什么有關(guān)? ?信息信息1.1.地球及其他行星的公轉(zhuǎn)軌道都是橢圓地球及其他行星的公轉(zhuǎn)軌道都是橢圓. .2.2.行星運(yùn)動(dòng)的快慢與到太陽(yáng)的距離有關(guān)行星運(yùn)動(dòng)的快慢與到太陽(yáng)的距離有關(guān). .教材梳理教材梳理一、地心說(shuō)和日心說(shuō)一、地心說(shuō)和日心說(shuō)1. 1. 地心說(shuō)地心說(shuō) : : 是宇宙的中心是宇宙的中心, ,是靜止不動(dòng)的是靜止不

7、動(dòng)的, ,其他天體圍繞地球其他天體圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng). .代表人物托勒密代表人物托勒密. .2.2.日心說(shuō)日心說(shuō): :太陽(yáng)是宇宙的中心太陽(yáng)是宇宙的中心, ,是靜止的是靜止的, ,地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng). .代表人物哥白尼代表人物哥白尼. .地球地球想一想想一想 地心說(shuō)和日心說(shuō)哪一種更完美地心說(shuō)和日心說(shuō)哪一種更完美? ?答案答案: :地心說(shuō)和日心說(shuō)都不完善地心說(shuō)和日心說(shuō)都不完善, ,地球和太陽(yáng)都是運(yùn)動(dòng)的地球和太陽(yáng)都是運(yùn)動(dòng)的. .鑒于當(dāng)時(shí)人們對(duì)鑒于當(dāng)時(shí)人們對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)能力自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)能力, ,日心說(shuō)比地心說(shuō)更完美地解釋了天體的運(yùn)動(dòng)日心說(shuō)比地心說(shuō)更完美地解釋了天體的

8、運(yùn)動(dòng). .二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律焦點(diǎn)焦點(diǎn)定律定律內(nèi)容內(nèi)容公式或圖示公式或圖示開普勒第開普勒第一定律一定律( (軌軌道定律道定律) )所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓, ,太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè) 上上開普勒第開普勒第二定律二定律( (面面積定律積定律) )從太陽(yáng)到行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃從太陽(yáng)到行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的過(guò)相等的 . . 開普勒第開普勒第三定律三定律( (周期定律周期定律) )行星軌道行星軌道 的三次方與公轉(zhuǎn)周期的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個(gè)常量的二次方的比值是一個(gè)常量面積面積半長(zhǎng)軸半長(zhǎng)

9、軸公式公式: : = =k,kk,k是一是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量r r3 3/T/T2 2議一議議一議 行星距太陽(yáng)較近處與距太陽(yáng)較遠(yuǎn)處相比行星距太陽(yáng)較近處與距太陽(yáng)較遠(yuǎn)處相比, ,運(yùn)動(dòng)的速率何處較大運(yùn)動(dòng)的速率何處較大? ?答案答案: :由開普勒第二定律可知由開普勒第二定律可知, ,由于在相等時(shí)間內(nèi)由于在相等時(shí)間內(nèi), ,行星與太陽(yáng)的連線掃過(guò)行星與太陽(yáng)的連線掃過(guò)相等的面積相等的面積, ,顯然相距較近處相等時(shí)間經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)較長(zhǎng)顯然相距較近處相等時(shí)間經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)較長(zhǎng), ,運(yùn)動(dòng)速率較大運(yùn)動(dòng)速率較大. .1.1.繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星的軌道都是圓繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星的軌道都是圓.(.() )2.2.圍繞太

10、陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星的速率是不變的圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的行星的速率是不變的.(.() )3.3.開普勒定律僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)開普勒定律僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng).(.() )4.4.行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng), ,行星的周期越長(zhǎng)行星的周期越長(zhǎng).(.() )5.5.地心說(shuō)的代表人物是托勒密地心說(shuō)的代表人物是托勒密, ,日心說(shuō)的代表人物是哥白尼日心說(shuō)的代表人物是哥白尼.(.() )思考判斷思考判斷答案答案: :1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.要點(diǎn)一要點(diǎn)一 開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解課堂探究課堂探究 核心導(dǎo)學(xué)核心導(dǎo)學(xué)要點(diǎn)探究要點(diǎn)探究【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】根據(jù)開普勒第二定

11、律根據(jù)開普勒第二定律, ,地球與太陽(yáng)連線和火星與太陽(yáng)連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)地球與太陽(yáng)連線和火星與太陽(yáng)連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等的面積相等, ,對(duì)嗎對(duì)嗎? ?答案答案: :不對(duì)不對(duì), ,第二定律是針對(duì)同一行星而言的第二定律是針對(duì)同一行星而言的. .【要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納】1.1.對(duì)開普勒第一定律的理解對(duì)開普勒第一定律的理解: :行星的軌道都是橢圓行星的軌道都是橢圓, ,不同行星軌道的半長(zhǎng)軸不同行星軌道的半長(zhǎng)軸不同不同, ,即各行星的橢圓軌道大小不同即各行星的橢圓軌道大小不同, ,但所有軌道都有一個(gè)共同的焦點(diǎn)但所有軌道都有一個(gè)共同的焦點(diǎn), ,太太陽(yáng)在此焦點(diǎn)上陽(yáng)在此焦點(diǎn)上. .因此開普勒第一定律又叫軌

12、道定律因此開普勒第一定律又叫軌道定律. .變化變化. .2.2.對(duì)開普勒第二定律的理解對(duì)開普勒第二定律的理解: :(1)(1)如圖所示如圖所示, ,如果時(shí)間間隔相等如果時(shí)間間隔相等, ,即即t t2 2-t-t1 1=t=t4 4-t-t3 3, ,由開普勒第二定律由開普勒第二定律, ,面積面積S SA A=S=SB B, ,可見離太陽(yáng)越近可見離太陽(yáng)越近, ,行星在相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng)行星在相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的弧長(zhǎng)越長(zhǎng), ,即行星的速率即行星的速率越大越大. .因此開普勒第二定律又叫面積定律因此開普勒第二定律又叫面積定律. .(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)近日點(diǎn)、

13、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), ,所以同一行星所以同一行星在近日點(diǎn)速率最大在近日點(diǎn)速率最大, ,在遠(yuǎn)日點(diǎn)速率最小在遠(yuǎn)日點(diǎn)速率最小. .3.3.對(duì)開普勒第三定律的理解對(duì)開普勒第三定律的理解(1)(1)行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長(zhǎng)軸之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系行星公轉(zhuǎn)周期跟軌道半長(zhǎng)軸之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系, ,橢圓軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)的行橢圓軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)的行星星, ,其公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)其公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng); ;反之反之, ,其公轉(zhuǎn)周期越短其公轉(zhuǎn)周期越短. .(2)(2)該定律不僅適用于行星該定律不僅適用于行星, ,也適用于其他天體也適用于其他天體. .例如例如, ,繞某一行星運(yùn)動(dòng)的不繞某一行星運(yùn)動(dòng)的不同衛(wèi)星同衛(wèi)星. .(3)(

14、3)研究行星時(shí)研究行星時(shí), ,常數(shù)常數(shù)k k與行星無(wú)關(guān)與行星無(wú)關(guān), ,只與太陽(yáng)有關(guān)只與太陽(yáng)有關(guān). .研究其他天體時(shí)研究其他天體時(shí), ,常數(shù)常數(shù)k k只與其中心天體有關(guān)只與其中心天體有關(guān). .【典例典例1 1】 ( (多選多選) )關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng), ,下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( ( ) )A.A.行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中, ,其速度與行星和太陽(yáng)之間的距離其速度與行星和太陽(yáng)之間的距離有關(guān)有關(guān), ,距離小時(shí)速度小距離小時(shí)速度小, ,距離大時(shí)速度大距離大時(shí)速度大B.B.所有行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)所有行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)

15、, ,太陽(yáng)在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上太陽(yáng)在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上C.C.所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期都是相等的所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期都是相等的D.D.行星之所以在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)行星之所以在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng), ,主要是由于太陽(yáng)對(duì)行星的引力作用主要是由于太陽(yáng)對(duì)行星的引力作用思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 (1)(1)由開普勒第二定律可知行星離太陽(yáng)距離小時(shí)速度大由開普勒第二定律可知行星離太陽(yáng)距離小時(shí)速度大, ,距距離大時(shí)速度小離大時(shí)速度小, ,才能在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積才能在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積. .(2)(2)由開普勒第三定律可知行星離太陽(yáng)距離小時(shí)公轉(zhuǎn)周期也小由開普勒第三定律可知行星離太陽(yáng)距離小時(shí)公轉(zhuǎn)

16、周期也小. .BDBD解析解析: :由開普勒第一定律知所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓由開普勒第一定律知所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓, ,太陽(yáng)處在橢太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,B,B正確正確; ;由開普勒第二定律知行星離太陽(yáng)距離小時(shí)速度大由開普勒第二定律知行星離太陽(yáng)距離小時(shí)速度大, ,距距離大時(shí)速度小離大時(shí)速度小,A,A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;由開普勒第三定律知所有行星的半長(zhǎng)軸的三次方跟它由開普勒第三定律知所有行星的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;行星間的引力、行星與其他天體行星間的引力、行星與其他天體間的引力遠(yuǎn)小于行星

17、與太陽(yáng)間的引力間的引力遠(yuǎn)小于行星與太陽(yáng)間的引力, ,太陽(yáng)的引力提供行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向太陽(yáng)的引力提供行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力心力,D,D正確正確. .規(guī)律方法規(guī)律方法 開普勒第二定律的應(yīng)用開普勒第二定律的應(yīng)用( (教師備用教師備用) )例例1-1:1-1:火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行, ,根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知可知( ( ) )A.A.太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心B.B.火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等C.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

18、立方火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方D.D.相同時(shí)間內(nèi)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C C針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1-11-1 ( (多選多選) )某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道如圖所示某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道如圖所示. .則以下說(shuō)法則以下說(shuō)法正確的是正確的是( ( ) )A.A.太陽(yáng)一定在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上太陽(yáng)一定在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B.B.該行星在該行星在a a點(diǎn)的速度比在點(diǎn)的速度比在b,cb,c兩點(diǎn)的速度都大兩點(diǎn)的速度都大C.C.該行星在該行星在c c點(diǎn)的速度比在點(diǎn)的速度比在a,ba,b兩點(diǎn)的速度

19、都大兩點(diǎn)的速度都大D.D.行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積是相等的行星與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積是相等的解析解析: :由開普勒第一定律知由開普勒第一定律知, ,太陽(yáng)一定位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上太陽(yáng)一定位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,A,A正確正確; ;由由開普勒第二定律知太陽(yáng)與行星的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積是相等的開普勒第二定律知太陽(yáng)與行星的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積是相等的, ,因?yàn)橐驗(yàn)閍 a點(diǎn)與太陽(yáng)的連線最短點(diǎn)與太陽(yáng)的連線最短,b,b點(diǎn)與太陽(yáng)的連線最長(zhǎng)點(diǎn)與太陽(yáng)的連線最長(zhǎng), ,所以行星在所以行星在a a點(diǎn)速度點(diǎn)速度最大最大, ,在在b b點(diǎn)速度最小點(diǎn)速度最小, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B,DB,D正確正

20、確,C,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .ABDABD要點(diǎn)二要點(diǎn)二 開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】若將行星的運(yùn)動(dòng)看成圓周運(yùn)動(dòng)若將行星的運(yùn)動(dòng)看成圓周運(yùn)動(dòng), ,開普勒第三定律應(yīng)怎樣表述開普勒第三定律應(yīng)怎樣表述? ?【要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納】開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的又一表述開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的又一表述由于大多數(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, ,因此因此, ,在中學(xué)階段的研究在中學(xué)階段的研究中可以按圓周運(yùn)動(dòng)處理中可以按圓周運(yùn)動(dòng)處理, ,這樣這樣, ,開普勒三定律就可以這樣表述開普勒三定律就可以這樣表述: :1.1.開普勒第一定律開普勒第一定律行星

21、繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓, ,太陽(yáng)處在圓心太陽(yáng)處在圓心. .2.2.開普勒第二定律開普勒第二定律對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)對(duì)某一行星來(lái)說(shuō), ,它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度( (或線速度或線速度) )不變不變, ,即行星做即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng). .3.3.開普勒第三定律開普勒第三定律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, ,即即 =k.=k.答案答案: :行星軌道半徑的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個(gè)常量行星軌道半徑的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個(gè)常量

22、. .32rT特別提示特別提示 天體的運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律及勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律天體的運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律及勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律, ,它的它的運(yùn)動(dòng)與一般物體的運(yùn)動(dòng)在應(yīng)用這兩個(gè)規(guī)律上沒(méi)有區(qū)別運(yùn)動(dòng)與一般物體的運(yùn)動(dòng)在應(yīng)用這兩個(gè)規(guī)律上沒(méi)有區(qū)別. .【典例典例2 2】 ( (多選多選) )太陽(yáng)系中的第二大行星太陽(yáng)系中的第二大行星土星的衛(wèi)星眾多土星的衛(wèi)星眾多, ,目前已發(fā)目前已發(fā)現(xiàn)數(shù)十顆現(xiàn)數(shù)十顆. .下表是有關(guān)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的一些參數(shù)下表是有關(guān)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的一些參數(shù). .則兩衛(wèi)星相比則兩衛(wèi)星相比較較, ,下列判斷正確的是下列判斷正確的是( ( ) )A.A.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期較小土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期較

23、小B.B.土衛(wèi)六的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度較大土衛(wèi)六的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度較大C.C.土衛(wèi)六的向心加速度較小土衛(wèi)六的向心加速度較小D.D.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)速度較大土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)速度較大 ACDACD思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥規(guī)律方法規(guī)律方法 應(yīng)用開普勒第三定律處理這類問(wèn)題應(yīng)用開普勒第三定律處理這類問(wèn)題, ,在求解過(guò)程中要注意半在求解過(guò)程中要注意半長(zhǎng)軸的概念長(zhǎng)軸的概念. .同時(shí)要善于利用比值來(lái)列式同時(shí)要善于利用比值來(lái)列式. .( (教師備用教師備用) )例例2-1:2-1:我國(guó)發(fā)射我國(guó)發(fā)射“天宮一號(hào)天宮一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)艙時(shí)空間實(shí)驗(yàn)艙時(shí), ,先將實(shí)驗(yàn)艙發(fā)送到一個(gè)橢圓先將實(shí)驗(yàn)艙發(fā)送到一個(gè)橢圓軌道上軌道上, ,其近地點(diǎn)其近地點(diǎn)M M距地面距地

24、面200 km,200 km,遠(yuǎn)地點(diǎn)遠(yuǎn)地點(diǎn)N N距地面距地面362 km,362 km,如圖所示如圖所示. .進(jìn)入進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí)該軌道正常運(yùn)行時(shí), ,其周期為其周期為T T1 1, ,通過(guò)通過(guò)M,NM,N點(diǎn)時(shí)的速率分別是點(diǎn)時(shí)的速率分別是v v1 1,v,v2 2. .當(dāng)某次當(dāng)某次通過(guò)通過(guò)N N點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí), ,地面指揮部發(fā)出指令地面指揮部發(fā)出指令, ,點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)艙上的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)艙上的發(fā)動(dòng)機(jī), ,使其在短時(shí)間使其在短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入離地面內(nèi)加速后進(jìn)入離地面362 km362 km的圓形軌道的圓形軌道, ,開始繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)開始繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng), ,周周期為期為T T2 2, ,這時(shí)

25、實(shí)驗(yàn)艙的速率為這時(shí)實(shí)驗(yàn)艙的速率為v v3 3. .比較在比較在M,N,PM,N,P三點(diǎn)正常運(yùn)行時(shí)三點(diǎn)正常運(yùn)行時(shí)( (不包括點(diǎn)火不包括點(diǎn)火加速階段加速階段) )的速率大小和加速度大小的速率大小和加速度大小, ,及在兩個(gè)軌道上運(yùn)行的周期及在兩個(gè)軌道上運(yùn)行的周期, ,下列結(jié)下列結(jié)論正確的是論正確的是( ( ) ) A A解析解析: :根據(jù)開普勒第三定律根據(jù)開普勒第三定律( (周期定律周期定律) )可知可知, ,軌道半徑大的周期大軌道半徑大的周期大, ,所以所以T T1 1Tvv2 2,v,v1 1vv3 3, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤,A,A正確正確; ;由由a= a= 可知可知,a,a1 1aa2

26、 2, ,選項(xiàng)選項(xiàng)C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .2vR針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2-12-1 地球和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都可以看做是圓形的地球和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都可以看做是圓形的. .已已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.25.2倍倍, ,則木星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)行則木星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度之比約為的線速度之比約為( ( ) )A.0.19A.0.19B.0.44B.0.44C.2.3C.2.3 D.5.2 D.5.2B B達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng)達(dá)標(biāo)測(cè)評(píng) 隨堂演練隨堂演練檢測(cè)效果檢測(cè)效果1.(1.(多選多選) )關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng), ,以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

27、( ) )A.A.天體的運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循不同的規(guī)律天體的運(yùn)動(dòng)和地面上物體的運(yùn)動(dòng)遵循不同的規(guī)律B.B.天體的運(yùn)動(dòng)是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)天體的運(yùn)動(dòng)是最完美、最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.C.太陽(yáng)從東邊升起太陽(yáng)從東邊升起, ,從西邊落下從西邊落下, ,所以太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)所以太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng)D.D.太陽(yáng)系中所有的行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)系中所有的行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)ABCABC解析解析: :天體的運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)都遵循相同的物理規(guī)律天體的運(yùn)動(dòng)與地面上物體的運(yùn)動(dòng)都遵循相同的物理規(guī)律, ,都遵循牛都遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律等頓運(yùn)動(dòng)定律等, ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;天體的運(yùn)動(dòng)軌道都是橢圓天體的運(yùn)動(dòng)軌道

28、都是橢圓, ,而非圓而非圓, ,只是有時(shí)只是有時(shí)將橢圓當(dāng)作圓處理將橢圓當(dāng)作圓處理, ,但橢圓畢竟不是圓但橢圓畢竟不是圓, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;太陽(yáng)從東邊升起太陽(yáng)從東邊升起, ,又又從西邊落下從西邊落下, ,是地球自轉(zhuǎn)的結(jié)果是地球自轉(zhuǎn)的結(jié)果, ,選項(xiàng)選項(xiàng)C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤. .只有只有D D正確正確. .2.2.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行, ,根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知( ( ) )A.A.火星與木星公轉(zhuǎn)周期相等火星與木星公轉(zhuǎn)周期相等B.B.火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終不變火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終不變C

29、.C.太陽(yáng)位于木星運(yùn)行橢圓軌道的某個(gè)焦點(diǎn)上太陽(yáng)位于木星運(yùn)行橢圓軌道的某個(gè)焦點(diǎn)上D.D.相同時(shí)間內(nèi)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C C解析解析: :根據(jù)開普勒第三定律根據(jù)開普勒第三定律, =, =k,kk,k為常量為常量, ,火星與木星公轉(zhuǎn)的半徑不等火星與木星公轉(zhuǎn)的半徑不等, ,所以火星與木星公轉(zhuǎn)周期不相等所以火星與木星公轉(zhuǎn)周期不相等, ,故故A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;根據(jù)開普勒第二定律根據(jù)開普勒第二定律: :對(duì)每一對(duì)每一個(gè)行星而言個(gè)行星而言, ,太陽(yáng)與行星的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等太陽(yáng)與行星的連線在相等時(shí)

30、間內(nèi)掃過(guò)的面積相等, ,行星在此行星在此橢圓軌道上運(yùn)行的速度大小不斷變化橢圓軌道上運(yùn)行的速度大小不斷變化, ,故故B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;太陽(yáng)與行星的連線在相等太陽(yáng)與行星的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等是對(duì)同一個(gè)行星而言時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等是對(duì)同一個(gè)行星而言, ,故故D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;根據(jù)開普勒第一定根據(jù)開普勒第一定律律: :所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng), ,太陽(yáng)處于橢圓的一太陽(yáng)處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上個(gè)焦點(diǎn)上, ,故故C C正確正確. .32rT3.3.( (多選多選) )把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓周把火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道視為圓

31、周, ,由火星和地球繞太陽(yáng)由火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比可求得運(yùn)動(dòng)的周期之比可求得( ( ) )A.A.火星和地球的質(zhì)量之比火星和地球的質(zhì)量之比B.B.火星和太陽(yáng)的質(zhì)量之比火星和太陽(yáng)的質(zhì)量之比C.C.火星和地球到太陽(yáng)的距離之比火星和地球到太陽(yáng)的距離之比D.D.火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小之比火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小之比CDCD4.4.兩顆行星的質(zhì)量分別為兩顆行星的質(zhì)量分別為m m1 1和和m m2 2, ,它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸分別為它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸分別為r r1 1和和r r2 2. .如果如果m m1 1=2m=2m2 2,r,r1 1=4r=4r2 2, ,求它們的運(yùn)行周期之比求它們的運(yùn)行周期之比T T1 1TT2 2. .答案答案: :8181( (教師參考教師參考) )課堂小結(jié)課堂小結(jié)