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)

必修2 第六章 万有引力与航天

第一节 行星的运动

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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S A =S 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.

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)

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a 3

T 2=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

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