高中物理 第六章 万有引力与航天 1 开普勒三大定律学案 新人教版必修2-新人教版高一必修2物理学案VIP专享

开普勒三大定律一、考点突破知识点考纲要求题型分值开 普 勒 三定律理解开普勒三定律的基础地位会用开普勒三定律分析行星运动问题选择题6 分二、重难点提示用开普勒第三定律计算行星公转周期或轨道半径。一、开普勒行星运动三大定律 1. 开普勒第一定律（轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。2. 开普勒第二定律（面积定律）对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积，即SAB=SCD=SEK。3. 开普勒第三定律（周期定律）《 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。对于处于不同轨道的行星，有二、对开普勒行星运动定律的理解1. 开普勒行星运动定律是对行星运动的观察结果总结归纳出来的。每一条都是经验定律。开普勒定律只涉及运动学、几何学等方面的内容，但开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础。2. 行星绕太阳的运动不是匀速圆周运动，所以行星的速度方向并不总是垂直于行星和太阳的连线，但行星绕太阳运动的一周的时间仍为一个周期，此周期可以根据开普勒定律，对不同的运动应用其相应的运动规律去判断和求解。做椭圆运动的卫星也可以用此规律求解。三、开普勒定律的解题技巧在同一中心天体系统中，如果已知某一行星的公转周期而求其轨道半径时，可通过另一已知轨道半径和周期的“行星”，利用开普勒第三定律解答。在这类题目中，地球的自转，公转周期，月球的公转周期，均可视为已知量直接用于解题。例题 1 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和 F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在 A 点的速率比在 B 点的速率大，则太阳是位于________点。如果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______。思路分析：开普勒第二定律的内容，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，如果时间间隔相等，即 t2－t1=t4－t3，那么，由此可知行星在远日点 B 的速率最小，在近日点A 的速率最大。故太阳处于 F2处。令 t2－t1=t4－t3=t0，当 t0趋近于 0 时，可用 vat0、vbt0分别近似表示扫过的弧长，故可近似求出 AB 两点的瞬时速率，有，所以 （面积定律）答案：F2；例题 2 太阳系中的 8 大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列 4 幅图是用来描述这些行星运动...