必修2 第六章 万有引力与航天第一节 行星的运动年级： 班级： 学号： 姓名： 学习目标：1.了解地心说与日心说的主要内容和代表人物.2.知道人类对行星运动的认识过程.3.理解并应用开普勒三个定律分析一些简单问题.学习重、难点：.理解并应用开普勒三个定律学习过程：【新知探究】一、对开普勒定律的理解1.开普勒第一定律解决了行星的轨道问题.　　　　 　图2　　　　　　　　图3行星的轨道都是椭圆，如图2所示，不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的，太阳处在椭圆的一个焦点上，如图3所示，即所有轨道都有一个共同的焦点——太阳.因此开普勒第一定律又叫轨道定律.2.开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题.(1)如图4所示，如果时间间隔相等，由开普勒第二定律知，面积SA＝SB，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大.因此开普勒第二定律又叫面积定律.图4(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点.同一行星在近日点速度最大，在远日点速度最小.3.开普勒第三定律解决了行星周期的长短问题.(1)如图5所示，由＝k知椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越长，因此第三定律也叫周期定律.常数k与行星无关，只与太阳有关.(2)该定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动，其中常数k与卫星无关，只与地球有关，也就是说k值大小由中心天体决定.例1　(多选)关于行星绕太阳运动的说法正确的是(　　)A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B.太阳系中的八大行星的轨道有的是圆形，并不都是椭圆C.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向D.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直例2　(多选)关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有(　　)A.人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B.卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离小时速率小C.卫星离地球越远，周期越大第 1 页


金山天文台9运行的小行星，201发现了一颗绕太阳年12月21日，经国
际小行星中心国和际小行星命名委员会批准，将这颗小行星
命名为“钱学森表星，以”彰这位“两弹一星”的功臣我对国科技事业做出的卓
越贡献.若将钱球和地“学森星”绕太阳动都的运看匀速圆周运动，它们的运行轨道如做图7所示.已
知“钱学森，”绕太阳运行一周的时间约为3星4年.设道球绕太阳运行的轨地半径为R，则“钱
学森”绕太阳运行的轨道半径约为(　　)A.星R B.R第 2 页
D.同一卫星绕不同的行星运动，的值都相同二、行星运动的近似处理由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆周运动处理，这样，开普勒三定律就可以这样表述：(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；(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)不变，即行星做匀速圆周运动；(3)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即＝k.例3　长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19600 km，公转周期T1＝6.39天.2019年3月，天文学家发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r2＝48 000 km，则它的公转周期T2最接近于(　　)A.15天 B.25天C.35天 D.45天针对训练　木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星与太阳的距离约为(　　)A.2天文单位 B.4天文单位C.5.2天文单位 D.12天文单位【练习拓展】：1.(对开普勒第三定律的认识)(多选)开普勒关于行星运动规律的表达式为＝k，以下理解正确的是(　　)A.k是一个与行星无关的常量B.a代表行星的球体半径C.T代表行星运动的自转周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期2. (开普勒第二定律的应用)如图6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B点B.速度最小点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动3.(开普勒第三定律的应用)1980年10月14日，中国科学院紫


理】开普勒第三定律
揭示的是不同行星运动快慢的规律，应用时要注意以下两个问题：(1)首先判断
两个行星的中心天体是否相同，只有对同一个中心天体开普勒第三定律才成立.(2)明
确题中给出的周期关系或半径关系之后，根据开普勒第三定律列式求.解第 3 页
C.R D.R【归纳整