人教版高一物理必修2第六章万有引力与航天第一节行星的运动学案（无答案）.docVIP

PAGE 共 NUMPAGES 3页第 PAGE 1页 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： 学习目标： 1.了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，如果时间间隔相等，由开普勒第二定律知，面积SA＝SB，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4 (2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、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 \f(a3,T2)＝k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　(多选)关于行星绕太阳运动的说法正确的是(　　) 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　(多选)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距离有关，距离小时速率小 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 \f(a3,T2)的值都相同 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十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆周运动处理，这样，开普勒三定律就可以这样表述： (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)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 \f(r3,T2)＝k. 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r1＝19 600 km，公转周期T1＝6.39天.2006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r2＝48 000 km，则它的公转周期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，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为(　　) 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)(多选)开普勒关于行星运动规律的表达式为eq \f(a3,T2)＝k，以下理解正确的是(　　) 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，下列说法正确的是(　　) 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，2001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贡献.若将地球和“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.已知“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，则“钱学森星”绕太阳运行的轨道半径约为(　　) A.eq \r(3,3.4)R B.eq \r(3.4)R C.eq \r(3,11.56)R D.eq \r(11.56)R 【归纳整