高中物理教科版必修二課件：第3章第1節(jié)《天體運(yùn)動(dòng)》

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第1節(jié)天體運(yùn)動(dòng),,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第1節(jié),,課前自主學(xué)案,,,課標(biāo)定位,課標(biāo)定位,應(yīng)用：1.運(yùn)用開普勒定律解釋有關(guān)現(xiàn)象．2．對(duì)行星運(yùn)動(dòng)運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)求解．理解：1.描述行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律——開普勒三定律．2．開普勒定律的近似處理．認(rèn)識(shí)：1.地心說和日心說的基本內(nèi)容．2．所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道均為橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．,課前自主學(xué)案,一、日心說1．地心說托勒密認(rèn)為，_____是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，其他天體圍繞_______轉(zhuǎn)動(dòng)．2．日心說哥白尼認(rèn)為，地球和別的行星一樣，圍繞_____運(yùn)動(dòng)，____固定在這個(gè)體系的中心．,地球,地球,太陽,太陽,二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,橢圓,橢圓,焦點(diǎn),相等的時(shí)間,相等的面積,行星,半長軸,公轉(zhuǎn)周期,一個(gè)常量,無關(guān),思考感悟行星繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行，行星距太陽較近處與距太陽較遠(yuǎn)處相比較，運(yùn)動(dòng)速率何處較大？提示：由開普勒第二定律可知，由于在相等的時(shí)間內(nèi)，行星與太陽的連線掃過相等的面積，顯然相距較近時(shí)相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長必須較長，因此運(yùn)動(dòng)速率較大．,核心要點(diǎn)突破,一、對(duì)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的認(rèn)識(shí)1．從空間分布認(rèn)識(shí)圖3－1－1,行星的軌道都是橢圓，所有橢圓有一個(gè)共同的焦點(diǎn)，太陽就在此焦點(diǎn)上．因此第一定律又叫橢圓軌道定律，如圖3－1－1所示．意義：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運(yùn)動(dòng)，太陽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法，建立了正確的軌道理論，給出了太陽準(zhǔn)確的位置．,2．從速度大小認(rèn)識(shí)行星靠近太陽時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減?。拯c(diǎn)速度最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小．第二定律又叫面積定律，如圖3－1－2所示.圖3－1－2,特別提醒：(1)行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以行星的速度方向并不總是垂直于行星和太陽的連線，但行星繞太陽運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間仍為一個(gè)周期，此周期不能用勻速圓周運(yùn)動(dòng)求解，而應(yīng)根據(jù)開普勒定律對(duì)不同運(yùn)動(dòng)應(yīng)用其相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去判斷和求解；做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星可用此規(guī)律求解．(2)在同一天體系統(tǒng)中，如果已知某一“行星”的公轉(zhuǎn)周期而求其軌道半徑時(shí)，可通過另一已知軌道半徑和周期的“行星”利用開普勒第三定律解答．,三、天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及分析方法1．天體雖做橢圓運(yùn)動(dòng)，但它們的軌道一般接近圓．中學(xué)階段我們?cè)谔幚硖祗w運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，為簡化運(yùn)算，一般把天體的運(yùn)動(dòng)當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)來研究，并且把它們視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，橢圓的半長軸即為圓半徑．,課堂互動(dòng)講練,關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是()A．所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)B．行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)太陽位于行星軌道的中心處C．離太陽越近的行星的運(yùn)動(dòng)周期越長D．所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等【思路點(diǎn)撥】太陽系中行星運(yùn)動(dòng)的軌道、速率及周期遵循開普勒三定律．,【精講精析】不同的行星，有不同的橢圓軌道，太陽在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A、B錯(cuò)誤；由開普勒第三定律知，所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，半長軸越大，其公轉(zhuǎn)周期越長，故C錯(cuò)誤，D正確．【答案】D,【方法總結(jié)】(1)行星繞太陽運(yùn)行的軌道為橢圓軌道，太陽在所有橢圓軌道的公共焦點(diǎn)上．(2)行星運(yùn)動(dòng)定律雖是由太陽系中行星的運(yùn)動(dòng)總結(jié)出來的，但該定律同樣適用于其他天體系統(tǒng)．,圖3－1－4飛船沿半徑為R的圓周軌道繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T.如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖3－1－4所示.如果地球半徑為R0，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間．,【思路點(diǎn)撥】開普勒第三定律雖然是根據(jù)行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)總結(jié)出來的，但也適用于衛(wèi)星、飛船等繞行星的運(yùn)動(dòng)．飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半長軸即為圓的半徑．,【方法總結(jié)】涉及與橢圓軌道運(yùn)動(dòng)周期相關(guān)的問題，常用開普勒第三定律求解，但該定律只能用在同一中心天體的兩星體之間．,變式訓(xùn)練2天文學(xué)家觀察到哈雷彗星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期是75年，離太陽最近的距離是8.91010m，離太陽最遠(yuǎn)的距離不能被測(cè)出．試根據(jù)開普勒定律估算這個(gè)最遠(yuǎn)距離，太陽系的開普勒常數(shù)k＝3.3541018m3/s2.,知能優(yōu)化訓(xùn)練,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,