物理人教版必修二 第六章第一节《行星的运动》课件

欢迎进入物理课堂 第六章万有引力与航天 第六章万有引力与航天 第一节行星的运动 学习目标 1 知道地心说和日心说的基本内容及发展过程 2 知道开普勒行星运动定律及建立过程 3 能够运用开普勒行星运动定律公式解决有关行星运动问题 重点难点 开普勒行星运动定律及应用 一 地心说与日心说1 地心说 是宇宙的中心 且是静止不动的 太阳 月亮以及其他行星都绕 运动 2 日心说 是宇宙的中心 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 3 两种学说的局限性两种学说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 而这和丹麦天文学家 的观测数据不符 匀速圆周 第谷 二 开普勒行星运动定律1 开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是 太阳处在椭圆的一个 上 因此第一定律也叫轨道定律 2 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相等的 因此第二定律也叫面积定律 椭圆 焦点 面积 三次方 二次方 三 行星运动的近似处理 自主探究 若把行星运动的椭圆运动按圆轨道处理 开普勒三定律应如何表述 成功发现1 大多数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 不变 即行星做 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 k 圆心 匀速 1 从空间分布认识 行星的轨道都是椭圆 所有椭圆有一个共同的焦点 太阳就在此焦点上 如图6 1 1甲所示 图6 1 1 意义 否定了行星圆形轨道的说法 建立了正确的轨道理论 给出了太阳准确的位置 特别提醒 开普勒三定律是行星绕太阳运动的总结定律 实践表明该定律也适用于其他天体的运动 如月球绕地球运动 卫星绕木星运动 甚至是人造卫星绕地球运动等 哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆 下面说法中不正确的是 A 彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B 彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C 彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D 若彗星周期为75年 则它的半长轴是地球公转半径的75倍 答案 D 变式训练1 2012 温州中学高一检测 关于行星绕太阳运动 下列说法中正确的是 A 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B 行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C 离太阳越近的行星运动周期越长D 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 解析 选D 由开普勒第三定律知 所有行星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 而各个行星的公转周期不同 故它们的轨道半长轴不同 A C错 D对 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 B错 1 天体虽做椭圆运动 但它们的轨道一般接近圆 为简化运算 一般把天体的运动看成匀速圆周运动 椭圆的半长轴即为圆半径 2 天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律 它的运动与一般物体的运动在应用这两规律上没有区别 有一个名叫谷神的小行星 质量为m 1 00 1021kg 它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2 77倍 求谷神星绕太阳一周所需要的时间 答案 1683天或1 45 108s 变式训练2 2012 哈师大附中高一检测 飞船沿半径为r的圆周绕地球运转 其周期为T 如图6 1 2所示 如果飞船要返回地面 可在轨道上某一点A处将速率降低到适当值 从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行 椭圆与地球表面在B点相切 已知地球半径为R 求飞船由A点运动到B点所需的时间 图6 1 2 开普勒第二定律的应用 经典案例 某行星沿椭圆轨道运行 远日点离太阳的距离为a 近日点离太阳的距离为b 过远日点时行星的速率为va 则过近日点时的速率为 答案 C 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全