高中物理 行星的運(yùn)動(dòng)

1、高中物理 行星的運(yùn)動(dòng)第1頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第2頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第3頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四 1開普勒第一定律：所有行星繞太陽(yáng) 運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓 的一個(gè)焦點(diǎn)上。2開普勒第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星 來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。3開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。4中學(xué)階段，所有行星的運(yùn)動(dòng)軌道都按圓處理，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。第4頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第5頁(yè)，共33頁(yè)，202

2、2年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四1兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō)內(nèi)容局限性地心說(shuō) 是宇宙的中心，而且是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞 運(yùn)動(dòng)都把天體的運(yùn)動(dòng)看得很神圣，認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美、最和諧的 運(yùn)動(dòng)，但計(jì)算所得的數(shù)據(jù)和丹麥天文學(xué)家 的觀測(cè)數(shù)據(jù)不符日心說(shuō) 是宇宙的中心，且是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞 運(yùn)動(dòng)地球地球太陽(yáng)太陽(yáng)勻速圓周第谷自學(xué)教材第6頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四 2開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (1)所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是 ，太陽(yáng)處在 。 (2)對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過 的面積，由此可以得出，當(dāng)行星由近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度

3、逐漸 。 (3)所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的 跟它的公轉(zhuǎn)周期的 的比值都 。此比值的大小只與太陽(yáng)有關(guān)，在不同的星系中，此比值是不同的。 橢圓橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上相等減小三次方二次方相等第7頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四重點(diǎn)詮釋對(duì)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解圖611第8頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四 (1)從空間分布認(rèn)識(shí)：開普勒第一定律也叫橢圓軌道定律，如圖611所示。 第一定律告訴我們，盡管各行星的軌道大小不同，但它們的共同規(guī)律是：所有行星都沿橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)則位于所有橢圓的一個(gè)公共焦點(diǎn)上。否定了行星圓形軌道的說(shuō)法，建立了正確的軌道理論，給出了太

4、陽(yáng)準(zhǔn)確的位置。第9頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四圖612第10頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四圖613第11頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四 特別提醒 開普勒三定律是行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的總結(jié)定律，實(shí)踐表明該定律也適用于其他天體的運(yùn)動(dòng)，如月球繞地球運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星繞木星運(yùn)動(dòng)，甚至是人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)等。第12頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第13頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四解析：答案：BC第14頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四自學(xué)教材 (1)多數(shù)大行星繞太陽(yáng)

5、運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，中學(xué)階段按圓處理，認(rèn)為太陽(yáng)處在 。 (2)對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度(或線速度) ，即行星做 圓周運(yùn)動(dòng)。 (3)所有行星軌道 跟它公轉(zhuǎn)周期的 的比值都相等。圓心不變勻速半徑三次方平方第15頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四重點(diǎn)詮釋第16頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第17頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四2關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是 ()A行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期越大B行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期越大C水星的半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最大D土星離太陽(yáng)最遠(yuǎn)，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最大

6、第18頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四答案：B第19頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第20頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四 例1 某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖614所示，F(xiàn)1、F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，太陽(yáng)在焦點(diǎn)F1上，A、B兩點(diǎn)是焦點(diǎn)F1和F2的連線與橢圓軌道的交點(diǎn)。已知A到F1的距離為a，B到F1的距離為b，則行星在A、B兩點(diǎn)處的速率之比是多少？ 思路點(diǎn)撥根據(jù)開普勒第二定律：行星和太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等。圖614第21頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第22頁(yè)，共33頁(yè)，2022

7、年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第23頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四1.圖615是行星m繞恒星M運(yùn)行的示意圖， 下列說(shuō)法正確的是 () A速率最大點(diǎn)是B點(diǎn) B速率最小點(diǎn)是C點(diǎn) Cm從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng) Dm從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)圖615第24頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四解析：由開普勒第二定律知，行星與恒星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等；A點(diǎn)為近地點(diǎn)，速率最大，B點(diǎn)為遠(yuǎn)地點(diǎn)，速率最小，所以A、B錯(cuò)誤；m由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，離太陽(yáng)的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，所以m的速率越來(lái)越小，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：C第25頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5

8、月20日，9點(diǎn)42分，星期四 例2如圖616所示，飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)其周期為T，地球半徑為R0。若飛船要返回地面，可在軌道上某點(diǎn)A處將速率降到適當(dāng)?shù)臄?shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切，飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間。 思路點(diǎn)撥分別確定圓形軌道和橢圓軌道的半長(zhǎng)軸大小，根據(jù)開普勒第三定律求解。圖616第26頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四第27頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四 借題發(fā)揮 對(duì)于不同的行星進(jìn)行比較時(shí)，通常用以下方法。 (1)首先判斷兩個(gè)行星的中心天體是否相同，只有對(duì)同一個(gè)中心天體開普勒定律才成立。 (2)明確題中給出的關(guān)系，如周期關(guān)系、半徑關(guān)系等。 (3)根據(jù)開普勒定律作出判斷。 第28頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，9點(diǎn)42分，星期四2地球到太陽(yáng)的距離為水星到太陽(yáng)的距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的線速度之比是多少？第29頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，