粤教版高中物理必修第二册精品课件 第三章 万有引力定律 第一节 认识天体运动.ppt

(3)行星绕太阳运动一周的时间内,它离太阳的距离是变化的.()答案√(4)地球绕太阳运动的速率是不变的.()答案×解析地球在近日点速率大,在远日点速率小.2.提出日心说的是()A.托勒密 B.哥白尼C.布鲁诺 D.第谷答案B解析提出日心说的是哥白尼,布鲁诺是宣扬日心说的代表人物.3.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的大,则太阳位于()A.F2 B.A C.F1 D.B答案A解析根据开普勒第二定律,行星与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积,在A点的速率大,则A点是近日点,太阳位于F2点.课堂篇探究学习问题一开普勒定律的解读情境探究如图所示是地球绕太阳公转时的示意图,思考并探究下面的问题:图中地球在春分日、夏至日、秋分日和冬至日四天中哪天绕太阳运动的速度最大?要点提示冬至日.由题图可知,冬至日地球在近日点附近,由开普勒第二定律可知,冬至日地球绕太阳运动的速度最大.知识归纳1.开普勒第一定律轨道定律(1)认识:开普勒第一定律告诉我们,尽管各行星的轨道大小不同,但它们的共同规律是所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动,太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上,开普勒第一定律又叫椭圆轨道定律,如图所示.(2)意义:否定了行星圆形轨道的说法,建立了正确的轨道理论,给出了太阳准确的位置.2.开普勒第二定律面积定律(1)认识:行星靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减小.近日点速度最大,远日点速度最小,又叫面积定律,如图所示.(2)意义:描述了行星在其轨道上运行时,线速度的大小不断变化,并阐明了速度大小变化的数量关系.3.开普勒第三定律周期定律(1)认识:它揭示了周期与轨道半长轴之间的关系,椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越大;反之,其公转周期越小.因此又叫周期定律,如图所示.(2)意义:比例常数k与行星无关,只与太阳有关,因此定律具有普遍性,即不同星系具有不同的常数,且常数是由中心天体决定的.实例引导例1(多选)如图所示,“嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运行,绕行方向为逆时针方向,A、B分别为近月点和远月点,C是轨道上到A、B距离相等的点,则下列说法正确的是()A.“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐增大B.“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小C.“嫦娥三号”从A点到C点的运行时间等于四分之一周期D.“嫦娥三号”从A点到C点的运行时间小于四分之一周期答案BD解析根据开普勒第二定律可知,“嫦娥三号”从A点到B点运行速率逐渐减小,选项A错误,B正确;“嫦娥三号”从A点到C点运行的平均速率大于从C点到B点运行的平均速率,可知从A点到C点运行时间小于四分之一周期,选项C错误,D正确.变式训练1开普勒分别于1609年和1619年发表了他发现的行星运动规律,后人称之为开普勒行星运动定律.关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆,太阳处在圆心上B.对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大C.行星公转周期与行星的质量有关D.所有行星的轨道的半长轴与公转周期成正比答案B解析根据开普勒第一定律可知,所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,选项A错误;根据开普勒第二定律可知,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,所以对任何一颗行星来说,离太阳越近,运行速率就越大,选项B正确;由开普勒第三定律中的公式=k,可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比,式中的k只与中心天体的质量有关,与行星质量无关,选项C、D错误.问题二开普勒定律的计算应用情境探究如图所示是火星冲日时间示意图,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.要点提示由图可知,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.适用范围(1)开普勒定律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)开普勒定律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.意义开普勒关于行星运动的确切描述,不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据,同时也推动了对天体动力学问题的研究.3.近似处理由于行星的椭圆轨道都跟圆近似,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.实例引导例22015年12月29日,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭成功发射“高分四号”卫星,卫星运行在地球静止轨道上.发射“高分四号”卫星时,先发射至近地圆轨道,然后再次点火,将卫星送入椭圆轨道,最