2016-2017学年高中物理 第6章 万有引力与航天新人教版必修2_1

成才之路 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 必修 2 万有引力航天 第六章 第一节 行星的运动 第六章 学习目标定位1 课堂情景切入2 知识自主梳理3 重点难点突破4 考点题型设计5 课 时 作 业7 易错案例剖析6 学习目标定位 * 知道地心说和日心说的基本内容 * 了解开普勒三定律的内容及其简单应用 * 了解人们对天体运动规律的认识和发展过程 课堂情景切入 浩瀚宇宙，天体运行，银河高悬，群星灿烂，明亮的牛郎、织女星隔河相望，引出一段美丽的传说 哥白尼说： “太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的一切星球 ”。 你知道太阳系八大行星绕太阳 “旋转 ”时遵循怎样的规律吗？ 知识自主梳理 两种 对 立的学 说 内容 局限性 地心 说 _是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳 、月亮以及其他行星都绕 _运动 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 日心 说 _是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和 其他行星都绕 _运动 地球 地球 太阳 太阳 匀速圆周 第谷 开普勒行星运 动 定律 椭圆 椭圆 焦点 相等 相等 半长轴 公转周期 无关 行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理，即： 1行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 _。 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 )_，即行星做 _运动。 行星运 动 的一般 处 理方法 圆心 不变 匀速圆周 立方 平方 重点难点突破 一、 对 开普勒行星运 动 定律的 认识 1 从空 间 分布 认识 行星的轨道都是椭圆的，所有椭圆有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上。 因此第一定律又叫椭圆轨道定律，如图所示。 2 从速度大小 认识 如图所示，如果时间间隔相等，即 t2 t1 t4 t3，由开普勒第二定律，面积 A等于面积 B，可见离太阳越近 ，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。 特 别 提醒： (1)开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动， 卫星 (或人造卫星 )绕行星的运动。 (2)开普勒第二定律说的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律；开普勒第三定律说的是不同行星运动 快慢的规律。 答案： A B 减速 加速 二、天体运 动 的 规 律及分析方法 1 模型构建 天体虽做椭圆运动，但它们的轨道一般接近圆。中学阶段我们在处理天体运动问题时，为简化运算，一般把天体的 运动当做圆周运动来研究，并且把它们视为做匀速圆周运动，椭圆的半长轴即为圆半径。 考点题型设计 开普勒第二定律的 应 用 解析： 设卫 星在 A点 时 的速度 为 vA，在 B点 时 的速度 为 vB 。在 A点附近截取一小段曲 线 ， 则 此段曲 线 可看成是一个小段 圆 弧，半径 为 L，弧 长为 l1；同理，在 B点附近也截取一小段 曲 线 看成是以地球 为圆 心的一小段 圆 弧，半径 为 s，弧 长为 l2 。分 别 将 圆 弧两端与地心相 连 。 设 在 A点运 动 弧 长 l1和在 B点 运 动 弧 长 l2用 时 相等。 由开普勒第二定律可知， 卫 星与地球的 连线 在相等的 时 间 内 扫过 的面 积 相等。 答案： s L 点 评 ： 此 题 做了近似 处 理，因 为 在 椭圆 上任取一小段， 每一小段都可看成一个独立的 圆 周上的一段 圆 弧，所不同的是 不同段的曲率半径不同。 答案： A 解析： 根据开普勒第二定律：地球和 卫 星的 连线 在相等 的 时间 内 扫过 相同的面 积 ，因 为卫 星在 A点的速率比在 B点的 速率大，所以地球位于 F2。 开普勒第三定律的 应 用 答案： C 易错案例剖析 正确解答： 由开普勒第一定律知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， A 正确， B错误；由开普勒第三定律知所