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课件网) 第七章 万有引力与宇宙航行 1.行星的运动 自主预习·新知导学 合作探究·释疑解惑 课 堂 小 结 随 堂 练 习 1.知道地心说和日心说的基本内容。 2.知道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。 3.知道所有行星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。 课标定位 1.了解人类认识行星运动的曲折性,形成物理观念。 2.掌握人类认识自然规律的科学思维方法。 3.理解人们对行星运动的认识过程是漫长、复杂的,感悟真理是来之不易的。 素养阐释 自主预习·新知导学 一、两种对立的学说 二、开普勒定律 三、行星运动的处理方法 行星的轨道与圆十分接近,中学阶段按圆轨道来处理,运动规律可描述为: 1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心。 2.对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)大小不变,即行星做匀速圆周运动。 3.所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,表达式为 =k。 【思考讨论】 1.判断下列说法的正误。 (1)所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆。( ) (2)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的。( ) (3)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动。( ) (4)行星轨道的半长轴越长,行星的周期越长。( ) √ × × √ 2.地心说和日心说是两种截然不同的观点,现在看来这两种观点哪种是正确的 提示:两种观点受人们意识的限制,是人类发展到不同历史时期的产物。两种观点都具有历史局限性,现在看来都是不正确的。 3.如图所示,当航天器围绕地球沿椭圆轨道运行时,在近地点A的速率 (选填“大于”“小于”或“等于”)在远地点B的速率。 答案:大于 提示:根据开普勒第二定律,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的面积相等,航天器(相当于卫星)绕地球运行也遵循开普勒第二定律,由此可知在近地点A的速率大于在远地点B的速率。 4.在同一轨道上沿同一方向做匀速圆周运动的两颗人造地球卫星,它们的运行周期是否相同 提示:相同。由开普勒第三定律 =k可知,r相同,则T一定相同。 合作探究·释疑解惑 知识点一 知识点二 知识点一 对开普勒定律的理解 问题引领 下图是“金星凌日”的示意图,观察图中地球、金星的位置,回答地球和金星哪一个的公转周期更长。 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。 归纳提升 1.从空间分布认识 开普勒第一定律告诉我们,各行星的轨道大小不同,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。否定了行星圆形轨道的说法,建立了正确的轨道理论,给出了太阳的准确位置。 2.从速度大小认识 从开普勒第二定律可以看出,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。如图所示。 开普勒第三定律反映了行星公转周期跟 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。半长轴 a是图中AB间距的一半,T是公转周期,常 数k与行星无关,只与中心天体有关。 画龙点睛 开普勒行星运动定律是经验定律,都是通过总结行星运动的观察结果而得出的规律。 典型例题 【例题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二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方 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 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 ... ...
