物理（教科版必修2）课件第3章第1节天体运动

第三章万有引力定律第1节天体运动学习目标重点难点1．了解地心说和日心说的基本内容．2．知道开普勒行星运动定律的内容．1．开普勒行星运动三定律的理解是本节的重点．2．应用开普勒行星运动定律分析有关问题是难点．一、日心说1．请说出“地心说”和“日心说”的内容．提示：地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的；日心说认为太阳是静止不动的．2．归纳内容局限性地心说_____是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕_____运动都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的__________运动，而和丹麦天文学家_____的观测数据不符日心说_____是宇宙的中心，且是静止不动的，地球和其他行星都绕_____运动地球地球太阳太阳匀速圆周第谷二、开普勒行星运动定律1．开普勒行星运动定律椭圆椭圆焦点相等的时间相等的面积半长轴公转周期相等相同2．思考：开普勒第三定律中的k如何理解？它由什么因素决定．下表给出了八大行星绕太阳做椭圆运动的平均轨迹半径和周期，从表中任意选择三个行星验证开普勒第三定律．提示：比值k是一个与行星无关的常量，只跟行星所围绕的天体有关，即由中心天体决定．行星平均轨道半径(m)周期(s)水星5.79×10107.60×106金星1.08×10111.94×107地球1.49×10113.16×107火星2.28×10115.94×107木星7.78×10113.74×108土星1.43×10129.30×108天王星2.87×10122.66×109海王星4.50×10125.20×1091．开普勒行星运动定律从哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律？提示：从行星绕太阳运动的轨道、线速度、轨道半径与周期的关系三个方面．探究开普勒行星运动规律

(2013·江苏卷)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知(

)A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积【题后总结】涉及椭圆轨道、运动周期相关的问题，在中学物理中，常用开普勒第三定律求解，但该定律只能用在绕同一中心天体运动的行星或卫星之间，如绕太阳运动的两行星之间或绕地球运动的两卫星之间，但一颗行星和一颗卫星比较时不能用开普勒第三定律．如果将椭圆轨道近似按圆轨道处理，那么开普勒第三定律中椭圆的半长轴即近似为圆的半径．1．(多选)把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得(

)A．火星和地球的质量之比B．火星和太阳的质量之比C．火星和地球到太阳的距离之比D．火星和地球绕太阳运行的速度大小之比2．宇宙飞船进入一个围绕太阳的近似圆形轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是(

)A．3年 B．9年C．27年 D．81年开普勒定律1．从空间分布上认识：行星的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同，即各行星的椭圆轨道大小不同，但所有轨道都有一个共同的焦点，太阳在此焦点上．因此开普勒第一定律又叫焦点定律．3．对周期长短的认识(1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系，椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长；反之，其公转周期越短．(2)该定律不仅适用于行星，也适用于其他天体