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1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修2,万有引力与航天,第六章,1.1.1 集合的概念,第一节 行星的运动,第六章,1.1.1 集合的概念,浩瀚宇宙，天体运行，银河高悬，群星灿烂，明亮的牛郎、织女星隔河相望，引出一段美丽的传说 哥白尼说：“太阳坐在它的皇位上，管理着围绕着它的一切星球”。 你知道太阳系八大行星绕太阳“旋转”时遵循怎样的规律吗？,两种对立的学说,地球,地球,太阳,太阳,匀速圆周,第谷,开普勒行星运动定律,椭圆,椭圆,焦点,相等,相等,半长轴,公转周期,无关,行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理，即： 1行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，
2、太阳处在_。 2对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度大小)_，即行星做_运动。,行星运动的一般处理方法,圆心,不变,匀速圆周,立方,平方,一、对开普勒行星运动定律的认识 1从空间分布认识 行星的轨道都是椭圆的，所有椭圆有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上。 因此第一定律又叫椭圆轨道定律，如图所示。,2从速度大小认识 如图所示，如果时间间隔相等，即t2t1t4t3，由开普勒第二定律，面积A面积B，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。,特别提醒： (1)开普勒三定律是对行星绕太阳运动的总结，实践表明该定律也适用于其他天体的运动，如月球绕地球的运动，卫星
3、(或人造卫星)绕行星的运动。 (2)开普勒第二定律说的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律；开普勒第三定律说的是不同行星运动快慢的规律。,如图所示为地球绕太阳运行的示意图，图中椭圆表示地球的公转轨道，A、B、C、D分别表示春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置，试分析说明一年之内秋冬两季比春夏两季要少几天的原因。,解析：地球绕太阳运行时，对于北半球的观察者而言，秋冬季节地球在近地点运动，经过CDA这段曲线；在春夏季节地球经过ABC这段曲线，根据开普勒第二定律，地球在秋冬季节比在春夏季节运动得快一些，时间相应就短一些。一年之内，春夏两季共184天，秋冬两季只有181天。,土星直径为119
4、300km，是太阳系统中第二大行星，自转周期只需10h 39min，公转周期为29.4年，距离太阳1.432109km。土星最引人注目的是绕着其赤道的巨大光环。在地球上人们只需要一架小型望远镜就能清楚地看到光环，环的外沿直径约为274000km。请由上面提供的信息，估算地球距太阳有多远。(保留3位有效数字),答案：约1.49108km,开普勒第二定律的应用,解析：设卫星在A点时的速度为vA，在B点时的速度为vB。在A点附近截取一小段曲线，则此段曲线可看成是一个小段圆弧，半径为L，弧长为l1；同理，在B点附近也截取一小段曲线看成是以地球为圆心的一小段圆弧，半径为s，弧长为l2。分别将圆弧两端与地
5、心相连。设在A点运动弧长l1和在B点运动弧长l2用时相等。 由开普勒第二定律可知，卫星与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等。,答案：sL 点评：此题做了近似处理，因为在椭圆上任取一小段，每一小段都可看成一个独立的圆周上的一段圆弧，所不同的是不同段的曲率半径不同。,如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是( ) A速度最大点是A点 B速度最小点是C点 Cm从A到B做减速运动 Dm从B到A做减速运动 答案：AC 解析：由开普勒第二定律可推知，近恒星处行星速度大而远恒星处速度小，故A点速度最大，B点最小，由A至B速度减小，由B到A则速度增大，故A、C正确。,开普勒第三定律的应用
6、,(潍坊七中20132014学年高一下学期期中)2006年8月24日晚，国际天文学联合会大会投票，通过了新的行星定义，冥王星被排除在太阳系大行星行列之外，太阳系的大行星数量将由九颗减为八颗。若将八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：,从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近( ) A80年 B120年 C165年 D200年 答案：C,易错点：对开普勒定律理解不够导致错误 案例：开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是( ) A所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 C所有的行星公转周期的三次方跟轨道的半长轴的二次方的比值都相等 D不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的,易错分析：常见错误选项及错误原因分析如下：,正确解答：由开普勒第一定律知所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，A正确，B错误；由开普勒第三定律知所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，而各个行星的公转周期不同，故它们的轨道半长轴不同，轨道不同，C错误，D正确。 正确答案：AD,
