高中物理 第7章 万有引力与宇宙航行 1 行星的运动学案 新人教版必修第二册-新人教版高一第二册物理学案

1 行星的运动[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.理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中 k 值的大小只与中心天体有关.3.知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理.一、两种对立的学说1.地心说(1)地球是宇宙的中心，是静止不动的；(2)太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动；(3)地心说的代表人物是古希腊科学家托勒密.2.日心说(1)太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳做匀速圆周运动；(2)日心说的代表人物是哥白尼.3.局限性(1)古人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、最和谐的匀速圆周运动.(2)开普勒研究了第谷的行星观测记录，发现如果假设行星的运动是匀速圆周运动，计算所得的数据与观测数据不符(填“不符”或“相符”).二、开普勒定律1.第一定律：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.2.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的面积相等.3.第三定律：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等.其表达式为＝k，其中 a 是椭圆轨道的半长轴，T 是公转周期，k 是一个对所有行星都相同的常量.三、行星运动的近似处理1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心.2.行星绕太阳做匀速圆周运动.3.所有行星轨道半径 r 的三次方跟它的公转周期 T 的二次方的比值都相等，即＝k.1.判断下列说法的正误.(1)同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小.( √ )(2)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长.( √ )(3)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.( × )(4)开普勒第三定律中的常数 k 与行星无关，与太阳也无关.( × )2.如图 1 所示，椭圆为地球绕太阳运动的轨道，A、B 分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点，地球经过这两点时的速率分别为 vA和 vB；阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积，分别用 SA和 SB表示，则 vA__________vB、SA______SB.(均选填“>”“＝”或“<”)图 1答案 > ＝一、开普勒定律的理解1.开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，如图 2 所示.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，但所有轨道都有一个共同的焦点——太阳.开普勒第一定律又叫轨道定律.图 22.开普勒第二定律比较了某个行星在椭圆轨道上不同位置的速度大小问题(1)如图 3 所示，在相等的时间内，面积 SA＝SB...