6.1 行星的運(yùn)動(dòng) 課件（人教版必修2）

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1 行星的運(yùn)動(dòng),1．了解地心說(shuō)與日心說(shuō)的主要內(nèi)容和代表人物． 2．知道人類對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程． 3．理解并應(yīng)用開(kāi)普勒三個(gè)定律分析問(wèn)題.,在古代，人們對(duì)于天體的運(yùn)動(dòng)，存在著兩種對(duì)立的看法，人們稱為兩種學(xué)說(shuō)，其對(duì)比如表：,兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō),地球,地球,地球,太陽(yáng),太陽(yáng),思考1：地心說(shuō)和日心說(shuō)是兩種截然不同的觀點(diǎn)，現(xiàn)在看來(lái)這兩種觀點(diǎn)哪一種是正確的？ 提示：兩種觀點(diǎn)受人們意識(shí)的限制，是人類發(fā)展到不同歷史時(shí)期的產(chǎn)物．兩種觀點(diǎn)都具有歷史局限性，現(xiàn)在看來(lái)都是不完全正確的．,1．下列說(shuō)法中正確的是 ( )． A．地球是宇宙的中心，太陽(yáng)、月亮和其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng) B．太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) C．地球是繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的一顆行星 D．日心說(shuō)和地心說(shuō)都正確反映了天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 解析 宇宙中任何天體都是運(yùn)動(dòng)的，地心說(shuō)和日心說(shuō)都有局限性，只有C正確． 答案 C,開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,行星,橢圓,橢圓,焦點(diǎn),相等時(shí)間,面積相等,所有行星,公轉(zhuǎn)周期T,相等,無(wú)關(guān),思考2：開(kāi)普勒定律除適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)外還適用于其他天體繞中心天體的運(yùn)動(dòng)嗎？ 提示：開(kāi)普勒定律不僅適用于行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，也適用于其他天體繞中心天體的運(yùn)動(dòng)，如衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)．,2．如圖6－1－1所示行星m繞恒星M運(yùn)動(dòng)情況的示意圖，下列說(shuō)法正確的是 ( )． A．速度最大點(diǎn)是B點(diǎn) B．速度最小點(diǎn)是C點(diǎn) C．m從A到B做減速運(yùn)動(dòng) D．m從B到A做減速運(yùn)動(dòng),圖6－1－1,解析 由在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相等可比較在同一軌道上某兩個(gè)位置的線速度的大小、向心加速度的大小等． 答案 C,3．已知兩個(gè)行星的質(zhì)量m1＝2m2，公轉(zhuǎn)周期T1＝2T2，則它們繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)軌道的半長(zhǎng)軸之比為 ( )．,答案 C,行星的軌道與圓十分接近，中學(xué)階段按_________處理，運(yùn)動(dòng)規(guī)律可描述為： 1．行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在______． 2．對(duì)某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度(或線速度大小) ______，即行星做__________運(yùn)動(dòng)．,行星運(yùn)動(dòng)的一般處理方法,圓周運(yùn)動(dòng),圓心,不變,勻速圓周,軌道半徑,公轉(zhuǎn)周期,3．所有行星_________的三次方跟它的_________的二次方的比值都相等，表達(dá)式為_(kāi)_____.,4.關(guān)于天體的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的是 ( )． A．天體的運(yùn)動(dòng)無(wú)法研究 B．天體的運(yùn)動(dòng)是最完美、和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng) C．太陽(yáng)從東邊升起，從西邊落下，所以太陽(yáng)繞地球運(yùn)動(dòng) D．太陽(yáng)系中所有行星都圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) 解析 太陽(yáng)系中所有行星都繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，軌道是橢圓，太陽(yáng)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上． 答案 D,1.開(kāi)普勒第一定律說(shuō)明了不同行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的橢圓軌道是不同的，在行星的軌道上出現(xiàn)了近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)． 2．開(kāi)普勒第二定律說(shuō)明行星在近日點(diǎn)的速率大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率，從近日點(diǎn)向遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速率變小，從遠(yuǎn)日點(diǎn)向近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速率變大．,開(kāi)普勒定律的理解,【典例1】 關(guān)于行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ( )． A．行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其速度與行星和太陽(yáng)之間的距離有關(guān)，距離小時(shí)速度小，距離大時(shí)速度大 B．所有行星在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上 C．所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期都是相等的 D．行星之所以在橢圓軌道上繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，是由于太陽(yáng)對(duì)行星的引力作用,解析 由開(kāi)普勒第一定律知所有行星繞太陽(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，B正確；由開(kāi)普勒第二定律知行星離太陽(yáng)距離小時(shí)速度大，距離大時(shí)速度小，A錯(cuò)誤；由開(kāi)普勒第三定律知所有行星的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，C錯(cuò)誤；行星間的引力、行星與其他天體間的引力遠(yuǎn)小于行星與太陽(yáng)間的引力，行星與太陽(yáng)間的引力提供行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力，D對(duì)． 答案 BD,開(kāi)普勒定律與圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題綜合時(shí)，注意行星靠近太陽(yáng)的過(guò)程中都是向心運(yùn)動(dòng)，速度增加，在近日點(diǎn)速度最大；行星遠(yuǎn)離太陽(yáng)的時(shí)候都是離心運(yùn)動(dòng)，速度減小，在遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小．,【跟蹤1】 某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，遠(yuǎn)日點(diǎn)A離太陽(yáng)的距離為a，近日點(diǎn)B離太陽(yáng)的距離為b，行星經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速率為va，則經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速率為 ( )．,圖6－1－2,答案 C,開(kāi)普勒第三定律的應(yīng)用,【典例2】 太陽(yáng)系中的第二大行星——土星，其衛(wèi)星目前已發(fā)現(xiàn)達(dá)數(shù)十顆．下表是有關(guān)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的一些參數(shù)．則兩衛(wèi)星相比較，下列判斷正確的是 ( ).,A．土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期較小 B．土衛(wèi)六的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度較大 C．土衛(wèi)六的向心加速度小 D．土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)速度較大 解析 比較同一個(gè)行星的兩衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)情況，其方法與比較太陽(yáng)的任意兩顆行星的運(yùn)動(dòng)情況的方法一樣．衛(wèi)星本身的大小、形狀與其運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān)．篩選所給的信息，其重要信息是：衛(wèi)星離土星的距離，設(shè)其運(yùn)動(dòng)軌道是圓形的，且做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律：軌道半徑的三次方與公轉(zhuǎn)周期的平方的比值相等，得A正確．土衛(wèi)六的周期較大，則由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)得：,答案 ACD,【跟蹤2】 地球到太陽(yáng)的距離為水星到太陽(yáng)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？(假設(shè)地球和水星繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道是圓),物理建模5 行星運(yùn)動(dòng)模型 建模指導(dǎo) 由于大多數(shù)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道與圓十分接近，因此，在中學(xué)階段的研究中可以按圓軌道處理．這樣，開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律就可以這樣說(shuō)： (1)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽(yáng)處在圓心． (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(或線速度大小)不變，即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．,典例剖析 【典例】 有一行星，距太陽(yáng)的平均距離是地球到太陽(yáng)平均距離的8倍，則該行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期約是多少年？,答案 22.6年,【審題技巧】,【我來(lái)沖關(guān)】 繼美國(guó)發(fā)射的可重復(fù)使用的運(yùn)載火箭后，印度稱正在設(shè)計(jì)可重復(fù)使用的宇宙飛船，預(yù)計(jì)將在2030年發(fā)射成功，這項(xiàng)技術(shù)將使印度在太空領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)．假設(shè)某飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)行，其圓周期為T(mén)，地球半徑為R0.該飛船要返回地面時(shí)，可在軌道上某點(diǎn)A處將速率降到適當(dāng)數(shù)值，從而沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓與地球表面的B點(diǎn)相切，如圖6－1－3所示．求該飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間．,圖6－1－3,解析 飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，可認(rèn)為其半長(zhǎng)軸a＝R 飛船返回地面時(shí)，沿以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為其沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)周期T′的一半．,【狀元微博】 開(kāi)普勒三定律的記憶訣竅,一、兩種學(xué)說(shuō) 1．提出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的天文學(xué)家為 ( )． A．第谷 B．哥白尼 C．牛頓 D．開(kāi)普勒 解析 開(kāi)普勒整理了第谷的觀測(cè)資料，在哥白尼學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上提出了三大定律，提出了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律． 答案 D,2．關(guān)于日心說(shuō)被人們所接受的原因是 ( )． A．以地球?yàn)橹行膩?lái)研究天體的運(yùn)動(dòng)有很多無(wú)法解決的問(wèn)題 B．以太陽(yáng)為中心，許多問(wèn)題都可以解決，行星運(yùn)動(dòng)的描述也變得簡(jiǎn)單了 C．地球是圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的 D．太陽(yáng)總是從東面升起，從西面落下 解析 托勒密的地心說(shuō)可以解釋行星的逆行問(wèn)題，但非常復(fù)雜，缺少簡(jiǎn)潔性，而簡(jiǎn)潔性是當(dāng)時(shí)人們所追求的．哥白尼的日心說(shuō)之所以被當(dāng)時(shí)人們接受正是因?yàn)檫@一點(diǎn)． 答案 B,二、對(duì)開(kāi)普勒定律的理解及應(yīng)用 3．關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ( )． A．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期就越大 B．行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期就越大 C．水星軌道的半長(zhǎng)軸最短，公轉(zhuǎn)周期最小 D．海王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)”，繞太陽(yáng)運(yùn)行的公轉(zhuǎn)周期最大,答案 BCD,答案 AC,5．兩行星運(yùn)行周期之比為1∶2，其運(yùn)行軌道半長(zhǎng)軸之比為 ( )．,答案 C,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,