人教版成才之路物理必修二6.1同步精讲课件.ppt

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修2 万有引力与航天万有引力与航天第六章第六章1.1.1集合的概念第一节行星的运动第一节行星的运动第六章第六章1.1.1集合的概念学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课后强化作业课后强化作业7易错案例剖析易错案例剖析6学习目标定位学习目标定位*知道地心说和日心说的基本内容知道地心说和日心说的基本内容*了解开普勒三定律的内容及其简单应用了解开普勒三定律的内容及其简单应用*了解人们对天体运动规律的认识和

2、发展过程了解人们对天体运动规律的认识和发展过程课堂情景切入课堂情景切入浩浩瀚瀚宇宇宙宙，天天体体运运行行，银银河河高高悬悬，群群星星灿灿烂烂，明明亮亮的的牛牛郎郎、织女星隔河相望，引出一段美丽的传说织女星隔河相望，引出一段美丽的传说哥哥白白尼尼说说：“太太阳阳坐坐在在它它的的皇皇位位上上，管管理理着着围围绕绕着着它它的的一一切星球切星球”。你你知知道道太太阳阳系系八八大大行行星星绕绕太太阳阳“旋旋转转”时时遵遵循循怎怎样样的的规规律律吗？吗？知识自主梳理知识自主梳理两种对立的学说两种对立的学说 内容内容局限性局限性地地心心说说_是宇宙的中心，而且是是宇宙的中心，而且是静止不动的，太阳、月亮以及

3、静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕其他行星都绕_运动运动都把天体的运动看得很都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐必然是最完美、最和谐的的_运动，但运动，但计算所得的数据和丹麦计算所得的数据和丹麦天文学家天文学家_的观测的观测数据不符数据不符日日心心说说_是宇宙的中心，而且是宇宙的中心，而且是静止不动的，地球和其他行是静止不动的，地球和其他行星都绕星都绕_运动运动地球地球地球地球太阳太阳太阳太阳匀速圆周匀速圆周第谷第谷开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律 椭圆椭圆 椭圆椭圆焦点焦点相等相等相等相等半长轴半长轴公转周期公转周期无关无关行行星星的的轨轨

4、道道与与圆圆十十分分接接近近，在在中中学学阶阶段段的的研研究究中中我我们们按按圆圆轨道处理，即：轨道处理，即：1行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在_。2对对某某一一行行星星来来说说，它它绕绕太太阳阳做做圆圆周周运运动动的的角角速速度度(或或线线速度大小速度大小)_，即行星做，即行星做_运动。运动。行星运动的一般处理方法行星运动的一般处理方法 圆心圆心不变不变匀速圆周匀速圆周立方立方 平方平方重点难点突破重点难点突破一、对开普勒行星运动定律的认识一、对开普勒行星运动定律的认识1从空间分布认识从空间分布认识行行星星的的轨轨道道都都是是椭椭圆圆的的，所所

5、有有椭椭圆圆有有一一个个共共同同的的焦焦点点，太太阳就在此焦点上。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。因此第一定律又叫椭圆轨道定律，如图所示。2从速度大小认识从速度大小认识如如图图所所示示，如如果果时时间间间间隔隔相相等等，即即t2t1t4t3，由由开开普普勒勒第第二二定定律律，面面积积A面面积积B，可可见见离离太太阳阳越越近近，行行星星在在相相等等时时间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。间内经过的弧长越长，即行星的速率就越大。特别提醒：特别提醒：(1)开开普普勒勒三三定定律律是是对对行行星星绕绕太太阳阳运运动动的的总总结结，实实践践表表明明该该定定律律也也适适用用于于

6、其其他他天天体体的的运运动动，如如月月球球绕绕地地球球的的运运动动，卫卫星星(或人造卫星或人造卫星)绕行星的运动。绕行星的运动。(2)开开普普勒勒第第二二定定律律说说的的是是同同一一行行星星在在距距太太阳阳不不同同距距离离时时的的运运动动快快慢慢的的规规律律；开开普普勒勒第第三三定定律律说说的的是是不不同同行行星星运运动动快快慢的规律。慢的规律。如如图图所所示示为为地地球球绕绕太太阳阳运运行行的的示示意意图图，图图中中椭椭圆圆表表示示地地球球的的公公转转轨轨道道，A、B、C、D分分别别表表示示春春分分、夏夏至至、秋秋分分、冬冬至至时时地地球球所所在在的的位位置置，试试分分析析说说明明一一年年之

7、之内内秋秋冬冬两两季季比比春春夏夏两两季季要少几天的原因。要少几天的原因。解解析析：地地球球绕绕太太阳阳运运行行时时，对对于于北北半半球球的的观观察察者者而而言言，秋秋冬冬季季节节地地球球在在近近地地点点运运动动，经经过过CDA这这段段曲曲线线；在在春春夏夏季季节节地地球球经经过过ABC这这段段曲曲线线，根根据据开开普普勒勒第第二二定定律律，地地球球在在秋秋冬冬季季节节比比在在春春夏夏季季节节运运动动得得快快一一些些，时时间间相相应应就就短短一一些些。一一年年之之内内，春夏两季共春夏两季共184天，秋冬两季只有天，秋冬两季只有181天。天。土土星星直直径径为为119300km，是是太太阳阳系系

8、统统中中第第二二大大行行星星，自自转转周周 期期 只只 需需 10h 39min，公公 转转 周周 期期 为为 29.4年年，距距 离离 太太 阳阳1.432109km。土土星星最最引引人人注注目目的的是是绕绕着着其其赤赤道道的的巨巨大大光光环环。在在地地球球上上人人们们只只需需要要一一架架小小型型望望远远镜镜就就能能清清楚楚地地看看到到光光环环，环环的的外外沿沿直直径径约约为为274000km。请请由由上上面面提提供供的的信信息息，估估算算地地球球距太阳有多远。距太阳有多远。(保留保留3位有效数字位有效数字)答案：答案：约约1.49108km考点题型设计考点题型设计开普勒第二定律的应用开普勒

9、第二定律的应用 解解析析：设设卫卫星星在在A点点时时的的速速度度为为vA，在在B点点时时的的速速度度为为vB。在在A点点附附近近截截取取一一小小段段曲曲线线，则则此此段段曲曲线线可可看看成成是是一一个个小小段段圆圆弧弧，半半径径为为L，弧弧长长为为l1；同同理理，在在B点点附附近近也也截截取取一一小小段段曲曲线线看看成成是是以以地地球球为为圆圆心心的的一一小小段段圆圆弧弧，半半径径为为s，弧弧长长为为l2。分分别别将将圆圆弧弧两两端端与与地地心心相相连连。设设在在A点点运运动动弧弧长长l1和和在在B点点运运动动弧弧长长l2用时相等。用时相等。由由开开普普勒勒第第二二定定律律可可知知，卫卫星星与

10、与地地球球的的连连线线在在相相等等的的时时间间内扫过的面积相等。内扫过的面积相等。答案：答案：s L点点评评：此此题题做做了了近近似似处处理理，因因为为在在椭椭圆圆上上任任取取一一小小段段，每每一一小小段段都都可可看看成成一一个个独独立立的的圆圆周周上上的的一一段段圆圆弧弧，所所不不同同的的是是不不同段的曲率半径不同。同段的曲率半径不同。如如图图所所示示是是行行星星m绕绕恒恒星星M运运动动情情况况的的示示意意图图，下下列列说说法法正确的是正确的是()A速度最大点是速度最大点是A点点B速度最小点是速度最小点是C点点Cm从从A到到B做减速运动做减速运动Dm从从B到到A做减速运动做减速运动答案：答案

11、：AC解解析析：由由开开普普勒勒第第二二定定律律可可推推知知，近近恒恒星星处处行行星星速速度度大大而而远远恒恒星星处处速速度度小小，故故A点点速速度度最最大大，B点点最最小小，由由A至至B速速度度减减小，由小，由B到到A则速度增大，故则速度增大，故A、C正确。正确。开普勒第三定律的应用开普勒第三定律的应用(潍潍坊坊七七中中20132014学学年年高高一一下下学学期期期期中中)2006年年8月月24日日晚晚，国国际际天天文文学学联联合合会会大大会会投投票票，通通过过了了新新的的行行星星定定义义，冥冥王王星星被被排排除除在在太太阳阳系系大大行行星星行行列列之之外外，太太阳阳系系的的大大行行星星数数

12、量量将将由由九九颗颗减减为为八八颗颗。若若将将八八大大行行星星绕绕太太阳阳运运行行的的轨轨迹迹可可粗粗略略地地认认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示：从从表表中中所所列列数数据据可可以以估估算算出出海海王王星星的的公公转转周周期期最最接接近近()A80年年B120年年C165年年 D200年年答案：答案：C行星名称行星名称水星水星金星金星 地球地球 火星火星 木星木星 土星土星天王天王星星海王海王星星星球半径星球半径(106m)2.446.056.373.3969.858.223.722.4轨道半径轨道半径(1011m)0.5791.081.502.

13、287.7814.328.745.0易错案例剖析易错案例剖析易错点：易错点：对开普勒定律理解不够导致错误对开普勒定律理解不够导致错误案案例例：开开普普勒勒关关于于行行星星运运动动的的描描述述，下下列列说说法法中中正正确确的的是是()A所所有有的的行行星星绕绕太太阳阳运运动动的的轨轨道道都都是是椭椭圆圆，太太阳阳处处在在椭椭圆的一个焦点上圆的一个焦点上B所所有有的的行行星星绕绕太太阳阳运运动动的的轨轨道道都都是是圆圆，太太阳阳处处在在圆圆心心上上C所所有有的的行行星星公公转转周周期期的的三三次次方方跟跟轨轨道道的的半半长长轴轴的的二二次次方的比值都相等方的比值都相等D不同的行星绕太阳运动的椭圆轨

14、道是不同的不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的易错分析：易错分析：常见错误选项及错误原因分析如下：常见错误选项及错误原因分析如下：易错易错选项选项错误原因错误原因B受日心说的影响，错误地认为所有的行星绕太受日心说的影响，错误地认为所有的行星绕太阳做匀速圆周运动。阳做匀速圆周运动。C没有记牢开普勒定律，开普勒第三定律的内容没有记牢开普勒定律，开普勒第三定律的内容是所有行星的半长轴的三次方跟它的公转周期是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。的二次方的比值都相等。正正确确解解答答：由由开开普普勒勒第第一一定定律律知知所所有有行行星星绕绕太太阳阳运运动动的的轨轨道道都都是是椭椭圆圆，太太阳阳处处在在椭椭圆圆的的一一个个焦焦点点上上，A正正确确，B错错误误；由由开开普普勒勒第第三三定定律律知知所所有有行行星星的的半半长长轴轴的的三三次次方方跟跟它它的的公公转转周周期期的的二二次次方方的的比比值值都都相相等等，而而各各个个行行星星的的公公转转周周期期不不同同，故故它它们的轨道半长轴不同，轨道不同，们的轨道半长轴不同，轨道不同，C错误，错误，D正确。正确。正确答案：正确答案：AD课后强化作业课后强化作业（点此链接）（点此链接）