高一物理必修2第六章万有引力与航天第一节行星的运动学案（无答案）

1、必修2 第六章 万有引力与航天第一节 行星的运动年级： 班级： 学号： 姓名： 学习目的：1.理解地心说与日心说的主要内容和代表人物.2.知道人类对行星运动的认识过程.3.理解并应用开普勒三个定律分析一些简单问题.学习重、难点：.理解并应用开普勒三个定律学习过程：【新知探究】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2图3行星的轨道都是椭圆，如图2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3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4所示，假如时间间

2、隔相等，由开普勒第二定律知，面积SASB，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.图42近日点、远日点分别是行星间隔 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.3.开普勒第三定律解决了行星周期的长短问题.1如图5所示，由eq fa3,T2k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.例1多项选择关于行星绕太阳运动的说法正确的选项

3、是A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B.太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直例2多项选择关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有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.卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的间隔 有关，间隔 小时速率小C.卫星离地球越远，周期越大D.同一卫星绕不同的行星运动，eq fa3,T2的值都一样二、行星运动的近似处理由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆非常接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆周运动处理，这样，开普勒三定律就可

4、以这样表述：1行星绕太阳运动的轨道非常接近圆，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，即eq fr3,T2k.例3长期以来“卡戎星Charon被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r119 600 km，公转周期T16.39天.2019年3月，天文学家发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r248 000 km，那么它的公转周期T2最接近于A.15天 B.25天C.35天 D.45天针对训练木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约12年，地球与太阳的间隔 为1天文单位，那

5、么木星与太阳的间隔 约为A.2天文单位 B.4天文单位C.5.2天文单位 D.12天文单位【练习拓展】：1.对开普勒第三定律的认识多项选择开普勒关于行星运动规律的表达式为eq fa3,T2k，以下理解正确的选项是A.k是一个与行星无关的常量B.a代表行星的球体半径C.T代表行星运动的自转周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期2. 开普勒第二定律的应用如图6所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，以下说法正确的选项是A.速度最大点是B点B.速度最小点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动3.开普勒第三定律的应用1980年10月14日，中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行星，2019年12月21日，经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准，将这颗小行星命名为“钱学森星，以表彰这位“两弹一星的功臣对我国科技事业做出的卓越奉献.假设将地球和“钱学森星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动，它们的运行轨道如图7所示.“钱学森星绕太阳运行一周的时间约为3.4年，设地球绕太阳运行的轨道半径为R，那么“钱学森星绕太阳运行的轨道半径约为A.eq r3,3.4R B.eq r3.4RC.eq r3,11.56R D.eq r11.56R【归纳整理】开普勒第三定律提醒的是不同行星运动快