高中物理行星的運(yùn)動(dòng)太陽(yáng)與行星間的引力同步課件新人教版必修講義

1、第一節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)第一節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)第二節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力第二節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力1了解地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容了解地心說(shuō)和日心說(shuō)的基本內(nèi)容2知道開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容知道開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容3會(huì)推導(dǎo)太陽(yáng)與行星間的引力表達(dá)式會(huì)推導(dǎo)太陽(yáng)與行星間的引力表達(dá)式一、兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō)一、兩種對(duì)立的學(xué)說(shuō)內(nèi)容內(nèi)容局限性局限性地地心心說(shuō)說(shuō) 是宇宙的中心，而且是宇宙的中心，而且是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞以及其他行星都繞 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)都把天體的運(yùn)動(dòng)看得都把天體的運(yùn)動(dòng)看得很神圣，認(rèn)為天體的很神圣，認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美、運(yùn)動(dòng)必然是最完美、最和諧的最和諧的 運(yùn)運(yùn)動(dòng)，而和丹麥天文

2、學(xué)動(dòng)，而和丹麥天文學(xué)家家 的觀測(cè)數(shù)據(jù)的觀測(cè)數(shù)據(jù)不符不符日日心心說(shuō)說(shuō) 是宇宙的中心，且是是宇宙的中心，且是靜止不動(dòng)的，地球和其他行靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞星都繞 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)地球地球地球地球太陽(yáng)太陽(yáng)太陽(yáng)太陽(yáng)勻速圓周勻速圓周第谷第谷二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律定律定律內(nèi)容內(nèi)容公式或圖示公式或圖示開(kāi)普勒第開(kāi)普勒第一定律一定律所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是道都是 ，太陽(yáng)處在，太陽(yáng)處在 的一個(gè)的一個(gè) 上上開(kāi)普勒第開(kāi)普勒第二定律二定律對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在與太陽(yáng)的連線在 _ 內(nèi)掃過(guò)內(nèi)掃過(guò) 橢圓橢圓橢圓橢圓焦點(diǎn)焦點(diǎn)相等的時(shí)相等的時(shí)間間

3、相等的面積相等的面積半長(zhǎng)軸半長(zhǎng)軸 公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期 相等相等 相同相同 太陽(yáng)對(duì)行星的引力太陽(yáng)對(duì)行星的引力 質(zhì)量質(zhì)量 平方平方 正比正比 平方平方 太陽(yáng)太陽(yáng) 行星行星 一、對(duì)開(kāi)普勒三定律的認(rèn)識(shí)一、對(duì)開(kāi)普勒三定律的認(rèn)識(shí)1開(kāi)普勒第一定律開(kāi)普勒第一定律又稱軌道定律，所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢又稱軌道定律，所有行星圍繞太陽(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)上否定了圓形軌道的說(shuō)法，圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上否定了圓形軌道的說(shuō)法，建立了正確的行星軌道理論，而且準(zhǔn)確地給出了太陽(yáng)的位建立了正確的行星軌道理論，而且準(zhǔn)確地給出了太陽(yáng)的位置置2開(kāi)普勒第二定律開(kāi)普勒第二定律又稱面積定律，對(duì)于每一個(gè)行星而

4、言，太陽(yáng)和行星的連又稱面積定律，對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積面積定律體現(xiàn)了行星離線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積面積定律體現(xiàn)了行星離太陽(yáng)較遠(yuǎn)時(shí)速率小，較近時(shí)速率大的規(guī)律太陽(yáng)較遠(yuǎn)時(shí)速率小，較近時(shí)速率大的規(guī)律3開(kāi)普勒第三定律開(kāi)普勒第三定律又稱周期定律，所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方和公又稱周期定律，所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方和公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等該定律揭示了周期和軌道半徑轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等該定律揭示了周期和軌道半徑的關(guān)系，其中的比例常數(shù)與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)該定的關(guān)系，其中的比例常數(shù)與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)該定律具有普遍性，將要學(xué)到的人造地球衛(wèi)星

5、也涉及相似的常律具有普遍性，將要學(xué)到的人造地球衛(wèi)星也涉及相似的常數(shù)，此常數(shù)與衛(wèi)星無(wú)關(guān)，只與地球有關(guān)數(shù)，此常數(shù)與衛(wèi)星無(wú)關(guān)，只與地球有關(guān)3天體的運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律及勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，天體的運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律及勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它的運(yùn)動(dòng)與一般物體的運(yùn)動(dòng)在應(yīng)用兩規(guī)律上沒(méi)有區(qū)別它的運(yùn)動(dòng)與一般物體的運(yùn)動(dòng)在應(yīng)用兩規(guī)律上沒(méi)有區(qū)別4天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由天體間的萬(wàn)有引力提供天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由天體間的萬(wàn)有引力提供 某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的橢圓軌道如圖所示，如圖所示，F(xiàn)1、F2是橢圓軌道的兩個(gè)焦是橢圓軌道的兩個(gè)焦點(diǎn)，太陽(yáng)在焦點(diǎn)點(diǎn)，太陽(yáng)在焦點(diǎn)F1上，上，A、B兩點(diǎn)是焦點(diǎn)兩點(diǎn)是焦點(diǎn)F1和

6、和F2的連線與橢圓軌道的交點(diǎn)已知的連線與橢圓軌道的交點(diǎn)已知A到到F1的距離為的距離為a，B到到F1的距離為的距離為b，則，則行星在行星在A、B兩點(diǎn)處的速率之比是多少？?jī)牲c(diǎn)處的速率之比是多少？【題后總結(jié)】【題后總結(jié)】(1)在近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)角速度不等在近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)角速度不等(2)要靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)要靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)【針對(duì)訓(xùn)練】【針對(duì)訓(xùn)練】1.如圖所示是行星如圖所示是行星m繞恒星繞恒星M運(yùn)動(dòng)情況示意運(yùn)動(dòng)情況示意圖，則下列說(shuō)法正確的是圖，則下列說(shuō)法正確的是()A速度最大點(diǎn)是速度最大點(diǎn)是B點(diǎn)點(diǎn)B速度最小點(diǎn)是速度最小點(diǎn)是C點(diǎn)點(diǎn)Cm從從A到到B做減速運(yùn)動(dòng)做減速運(yùn)動(dòng)Dm從從B到到A做減速運(yùn)動(dòng)做減速運(yùn)動(dòng)解析：

7、解析：因恒星因恒星M與行星與行星m的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積相同，又因積相同，又因BM最長(zhǎng)，故最長(zhǎng)，故B點(diǎn)是軌道上的最遠(yuǎn)點(diǎn)，所以速度點(diǎn)是軌道上的最遠(yuǎn)點(diǎn)，所以速度最小，所以最小，所以m從從A到到B做減速運(yùn)動(dòng)，而從做減速運(yùn)動(dòng)，而從B到到A做加速運(yùn)動(dòng)，故做加速運(yùn)動(dòng)，故C選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確答案：答案：C 某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的月球繞地球軌道半徑的1/3，則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是，則此衛(wèi)星運(yùn)行的周期大約是A14天之間天之間B48天之間天之間C816天之間天之間 D1620天之間天之間答案：

8、答案：B【針對(duì)訓(xùn)練】【針對(duì)訓(xùn)練】2.木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為地球繞太陽(yáng)運(yùn)木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期的動(dòng)周期的12倍，那么，木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸是地球倍，那么，木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸是地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸的多少倍？繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)軌道的半長(zhǎng)軸的多少倍？答案：答案：5.24倍倍誤區(qū)：不能正確理解開(kāi)普勒第三定律導(dǎo)致錯(cuò)誤誤區(qū)：不能正確理解開(kāi)普勒第三定律導(dǎo)致錯(cuò)誤【嘗試解答】【嘗試解答】據(jù)開(kāi)普勒第三定律選據(jù)開(kāi)普勒第三定律選C.【正確答案】【正確答案】C【誤區(qū)警示】【誤區(qū)警示】本題易多選本題易多選A.誤認(rèn)為所有行星與太陽(yáng)的連誤認(rèn)為所有行星與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間掃過(guò)相等的面積，其實(shí)開(kāi)普勒第二定律是線在相等的時(shí)間掃過(guò)相等的面積，其實(shí)開(kāi)普勒第二定律是說(shuō)，同一行星沿一橢圓軌道行動(dòng)時(shí)，行星與太