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高中物理 第6章 第一节 行星的运动学案 新人教版必修2-新人教版高中必修2物理学案

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第一节 行星的运动从古到今,人类不仅创作了关于星空的神话、史诗,也在孜孜不倦地探索日月星辰的运动奥秘.所谓“斗转星移”,从古希腊科学家托勒密的地心说、波兰天文学家哥白尼的日心说到丹麦天文学家第谷的观测资料和德国天文学家开普勒的三大定律,人们终于认识到了行星运动的规律.1.了解地心说和日心说的基本内容及其代表人物.2.知道人类对行星运动的认识过程是漫长的,了解对天体运动正确认识的重要性.3.理解开普勒三定律,知道其科学价值,了解第三定律中 k 值的大小只与中心天体有关.4.了解处理行星运动问题的基本思路,体会科学家的科学态度和科学精神.一、两种学说内容代表人物地心说地球是宇宙的中心,而且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动托勒密(古希腊)日心说太阳是宇宙的中心,是静止不动的,地球和其他行星都绕太哥白尼(波兰)1阳运动 二、开普勒行星运动定律定律内容图示或公式开普勒第一定律(又称轨道定律)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开普勒第二定律(又称面积定律)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面积开普勒第三定律(又称周期定律)所有行星的轨道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公式:=k,k 是一个与行星无关的常量 三、开普勒行星运动定律的实际应用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,它绕太阳转动的角速度(或线速度)大小不变,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比值都相等.行星运动的模型一、模型特点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,它绕太阳运动的角速度(或环绕速度大小)不变,行星做匀速圆周运动.23.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相同.若用 r 表示轨道半径,T 表示公转周期,则=k.二、典例剖析 飞船沿半径为 r 的圆周绕地球运动,其周期为 T,如果飞船要返回地面,可在轨道上的某一点 A 处,将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着地心为焦点的特殊椭圆轨道运动,椭圆和地球表面在 B 点相切,如图所示.如果地球半径为 r0,求飞船由 A 点到 B 点所需的时间.解析:由开普勒第三定律知,飞船绕地球做圆周(半长轴和半短轴相等的特殊椭圆)运动时,其轨道半径的三次方跟周期的平方的比值,等于飞船绕地球沿椭圆轨道运动时其半长轴的三次方跟周期...

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