粤教版高中物理必修第二册精品课件 第3章 万有引力定律 第一节 认识天体运动.ppt

解析根据开普勒第一定律可知,所有的行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,故A正确;根据开普勒第二定律可知,对同一个行星而言,行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,即行星在此椭圆轨道上运行的速度大小不断变化,离太阳越近速率越大,所以地球靠近太阳的过程中,运行速率将增大,故B、C错误;根据开普勒第三定律可知,所有行星的轨道的半长轴的三次方与它公转周期的二次方的比值都相等.由于火星轨道的半长轴比较大,所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长,故D错误.探究点二开普勒定律的计算应用导学探究火星冲日年份示意图如图所示,观察图中地球、火星的位置,思考地球和火星哪个公转周期更长.提示由图可知,地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,根据开普勒第三定律可知,火星的公转周期更长一些.知识归纳1.开普勒定律的适用范围(1)既适用于做椭圆运动的天体,也适用于做圆周运动的天体.(2)既适用于绕太阳运动的天体,也适用于绕其他中心天体运动的天体.2.近似处理:由于行星的椭圆轨道都跟圆近似,因此在近似计算中可以认为,行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动.典例剖析角度1开普勒第三定律的计算问题【例题2】(2024广东肇庆高一检测)天问一号探测器成功发射,由长征五号遥四运载火箭直接送入地火转移轨道,与地球、火星共同绕太阳公转,并逐渐远离地球,飞向火星,其运行轨道如图所示.若地球到太阳的平均距离为1Au(天文单位),火星到太阳的平均距离为1.5Au,则天问一号在地火转移椭圆轨道上运行的周期约为()A.0.8年 B.1.4年C.2.2年 D.2.6年B教你析题读取题干获取信息与地球、火星共同绕太阳公转地球、火星具有相同的中心天体地球到太阳的平均距离为1Au将椭圆轨道近似看成圆轨道,半径即椭圆的半长轴火星到太阳的平均距离为1.5Au火星轨道的半长轴教你破题获取题干关键信息构建物理模型:行星运动模型易错点拨应用开普勒第三定律分析天体问题需注意:公式,对于同一中心天体的不同行星k的数值相同,对于不同的中心天体的行星k的数值不同.对点演练B角度2开普勒第二定律的计算问题【例题3】某行星沿椭圆轨道运动,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,则过近日点时行星的速率为()D解析由开普勒第二定律可知,行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,设行星在近日点和远日点都经过极短时间Δt,由扫过的面积相等得方法技巧如图所示,如果时间间隔相等,由开普勒第二定律可知,阴影部分面积相等.如果时间间隔足够小,由扇形面积公式.3.(多选)“天问一号”着陆火星前环绕火星运行的椭圆轨道如图所示,O点为火星所在位置,P点为近火点,Q点为远火点,MN为轨道的对称轴,已知OP=x、OQ=y,则“天问一号”()A.由P到N的时间小于由N到Q的时间B.由P经N到Q的时间小于由Q经M到P的时间C.在M、P两点的速度大小相等D.在P、Q两点的速度大小之比为y∶x对点演练AD解析由开普勒第二定律可知,“天问一号”离火星越近速度越大,越远速度越小,因此由P到N的时间小于由N到Q的时间,A正确;由对称性可知,由P经N到Q的时间等于由Q经M到P的时间,B错误;P点为近火点,M点到火星的距离大于P点到火星的距离,“天问一号”离火星越近速度越大,因此在M、P两点的速度大小不相等,C错误;由开普勒第二定律可得,整理解得vP∶vQ=y∶x,D正确.学以致用·随堂检测全达标1231.(开普勒定律的理解)(2024山东青岛高一期中)对于宇宙天体和开普勒定律的理解,下列说法正确的是()A.太阳是宇宙的中心,处于静止状态,地球及其他行星都绕太阳运动B.行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上C.行星距离太阳越近,其运动速率越小D.行星围绕太阳运动的轨道半径跟它公转周期成正比B123解析由开普勒第一定律可知,所有行星绕太阳做椭圆运动,太阳不是宇宙的中心,太阳围绕银河系中心旋转,故A错误;行星围绕太阳运动的轨迹是椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上,故B正确;根据开普勒第二定律,行星距离太阳越近,其运动速率越大,故C错误;根据开普勒第三定律,行星围绕太阳运动的轨道半径的三次方跟它公转周期的二次方成正比,故D错误.1232.(开普勒定律的理解)关于开普勒行星运动的公式,以下理解不正确的是()A.k是一个与行星无关的常量B.T表示行星运动的自转周期C.T表示行星运动的公转周期D.a