2021年高中物理第六章万有引力与航天1行星的运动学案 人教版必修2VIP免费

晨鸟教育行星的运动知识点一两种对立的学说地心说与日心说哪种是正确的？为什么？提示：这两种学说都不正确．因为太阳、地球等天体都是运动的，只能说鉴于当时人类对自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进一些．知识点二开普勒行星运动定律Earlybird晨鸟教育行星绕太阳在椭圆轨道上运行，行星在距太阳较近处与距太阳较远处相比较，运动速率何处较大？提示：由开普勒第二定律可知，由于在相等的时间内，行星与太阳的连线扫过相等的面积，显然相距较近时相等时间内经过的弧长较长，因此运动速率较大．知识点三行星运动的一般处理方法行星的轨道与圆十分接近，中学阶段按圆轨道处理，运动规律可描述为：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．r33．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，表达式为＝T2k.Earlybird晨鸟教育地球到太阳的距离为水星到太阳的距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？a31解析：设地球绕太阳运转周期为T1，水星绕太阳运转周期为T2，由开普勒第三定律有T21a32＝.T2因地球和水星都绕太阳做近似匀速圆周运动，故2πa12πa2T1＝，T2＝.v1v2v1a21联立上式得＝＝.v2a12.6答案：12.6考点对开普勒定律的理解Earlybird晨鸟教育Earlybird晨鸟教育Earlybird晨鸟教育【例1】(多选)如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是()A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的C．某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内题干中明确指出“对开普勒第一定律的理解”，因此做题时，结合选项，应用开普勒第一定律的相关知识进行分析判断．【解析】根据开普勒第一定律(轨道定律)的内容可以判定：行星绕太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以它离太阳的距离是变化的，选项A错误，B正确；行星围绕着太阳运动，由于受到太阳的引力作用而被约束在一定的轨道上，选项C正确，D错误．【答案】BC总结提能开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题，得出了行星运动的轨道不是圆．行星与太阳的距离是不断变化的，太阳并不是位于椭圆的中心，而是位于一个焦点处．不同行星的轨道不同，但所有轨道有一个公共焦点．(多选)根据开普勒第一定律，下列说法正确的是(AB)A．太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直Earlybird晨鸟教育D．日心说的说法是正确的解析：根据开普勒第一定律可知A是正确的，又因为行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向，故选项B也正确．因此本题的正确选项是A、B.【例2】我国发射的第一颗人造卫星，其近地点高度h1＝439km，远地点高度h2＝2384km，求卫星在近地点与远地点运动的速率之比v1v2.(已知R地＝6400km，结果用h1、h2、R地表示，不计算具体数值)解答本题的思路如下：(1)根据开普勒第二定律，地球和卫星的连线在相等时间内扫过的面积相等；(2)应用面积公式，得出卫星在近地点和远地点运动的速率之比．【解析】根据开普勒第二定律，地球和卫星的连线在相等时间内扫过的面积相等．Δt1111时间内，卫星在近地点和远地点扫过的面积分别为Rθ1和Rθ2，则Rθ1＝Rθ2.212122222211即Rω1Δt＝Rω2Δt21222又v1＝R1ω1，v2＝R2ω2v1R2R地＋h2故v1R1＝v2R2，＝＝.v2R1R地＋h1R地＋h2【答案】R地＋h1总结提能1.开普勒第二定律不仅适用于以太阳为中心天体的运动，也适用于以地球或其他星体为中心天体的运动．行星从近日点向远日点运动，其速率减小，而由远日点向近日点运动，其速率增大．2．在很短一段时间内，可以认为行星在近日点和远日点都做圆周运动，根据弧长公式l11＝Rθ和扇形面积公式S＝lR可得，S＝R2θ.22某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，则下列说法中正确的是(C)Earlybird晨鸟教育A．该行星速度的最大点在b点B．该行星速度的最小点在c点C．该行星从a点运动到b...