高中物理必修2教案与课件6-1行星的运动

功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预测下次飞近地球
星经过近日点时的速度 vb 为( D )
b
A. va
a
B．
a
va
b
C.
b
va
a
a
D． va
b
[解析] 取极短时间Δt 研究，根据开普勒第二定律知行星与太阳的连线在相
等时间内扫过的面积相等．
1
1
则有： a·va·Δt＝ b·vb·Δt
2
2
a
得到：vb＝ va.
b
04
拓展：认识太阳系
太
阳
系
示
意
图
太阳系的天体构成包括太阳、
导入新课
自古以来，人们就观察到日出日落：
由于地球的自转，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，
太阳与月亮也一样，这样人们就很容易得出，地球是宇宙的中心，太阳、月亮
及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。
01
地心说
托勒密
地
心
说
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做
圆周运动
由于月球绕地球运动，地球绕太阳运动，中心天体质量不同，即k值不同，所以即
使已知月球与地球之间的距离，也无法求出地球与太阳之间的距离，故C正确，
BD错误。
【例题】地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道是一个非常扁的椭圆如图所
示。近日点与太阳中心的距离为 ，远日点到太阳的距离为 。天文学家哈雷成
在中学阶段的研
究中我们可按圆
轨道处理。
1. 行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
2. 行星绕太阳做匀速圆周运动。
3. 所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次

若怎是么匀回速事圆 周呢运…动………
从资试料了分好析多，次我还认是为失火败星了绕。太或阳许的前轨人道的不观是点是错 误圆的形，、也而许是轨椭道圆不形是，正既圆然形从、资而料是的其分他析形得状到。先假 设这轨样道的是结椭果圆，来我试应试该看发好表了，！可能会被別人攻
击或想耻不笑到，竟但然既相然当我吻发合现，这难个道规前则人，真无的论都如错了吗？ 被何相，信还那是么公久布的好观了点。怎么会是错的呢？但是资料真 的与椭圆轨道较符合啊！怎么办？要不要公布结果？
地心说中的本轮均轮模型，毕竟是托勒密根据有限的观察 资料拼凑出来的，他是通过人为地规定本轮、均轮的大小及行星 运行速度，才使这个模型和实测结果取得一致。但是，到了中世 纪后期，随着观察仪器的不断改进，行星位置和运动的测量越来 越精确，观测到的行星实际位置同这个模型的计算结果的偏差， 就逐渐显露出来了。
毕达哥拉斯(公元 我是毕达哥拉斯, 是毕氏定理的发
前6世纪古希腊数 明人; 我相信宇宙间的万事万物都是被
学的奠基人)
数学主宰着, 我的基本信条是“万物皆 数也”; 数字具有无上的神力, 不但
关系人的生死, 而且涉及到宇宙的结构.
我认为: 宇宙天体模型必然遵循数学
的原则, 便是以地球为中心, 且日、
我们不妨将人们最熟悉的地球到太阳间的距离R定
为1，地球绕太阳的公转周期T是1年，以此为标准再换 算其他行星的周期和距离，便得到这么一堆数字：
行星 水星 金星 地球 火星 木星
土星
T
R
T2
R3
0.241 0.387 0.058 0.058
0.615 0.723 0.378 0.378
1.000 1.000 1.000 1.000

定律
的二次方的比值都相等
知识点 3

行星运动的一般处理方法
行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按道十分接近圆，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) 不变 匀速圆周 运动。 ________ ，即行星做___________
平方 立方 3．所有行星轨道半径的__________ 跟它的公转周期的__________ 的比值都
r3 2＝ k T 相等。表达式：__________。
【基础题组自测】

[判一判]
(1)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动。( × ) (2)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动。( × ) (3)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太阳的距离 各不相同。( √ )

(4)太阳系中所有行星都绕太阳在同一个平面内运动。( × )
(5)太阳系中越是远离太阳的行星，运行周期就越大。( √ )
[选一选] (多选)16 世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过 40 多年的天文观测 和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷 的是 ( ABC ) A．宇宙的中心是太阳，所有行星都绕太阳做匀速圆周运动 B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的 卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动 C．天空不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的 现象 D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多
第六章 万有引力与航天
1.行星的运动

日出日落，斗转星移，神秘的宇宙 壮丽璀璨……

当我们远古的祖先惊叹星空的玄妙 时，他们就开始试图破译日月星辰 等天文现象的奥秘……到了17世纪 牛顿以他伟大的工作把天空中的现

答案：CD
4．关于行星的运动，下列说法不正确的是( ) A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C．水星轨道的半长轴最短，公转周期最小 D．海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大
解析：由开普勒第三定律可知，Ta32＝k(常量)．则行星轨道的半长轴越长， 公转周期越大，选项 B 正确；水星轨道的半长轴最短，其公转周期最小，选项 C 正确；海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大，选项 D 正确； 公转轨道半长轴的大小与自转周期无关，选项 A 错误．
答案：A
5．(多选题)关于开普勒行星运动的公式RT23＝k，以下理解正确的是(
)
A．k 是一个与行星无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 R 地，周期为 T 地；月球绕地球运转
轨道的半长轴为 R 月，周期为 T 月，则RT2地3地＝RT2月3月
C．T 表示行星运动的自转周期
D．T 表示行星运动的公转周期
解析：冬至日前后，地球位于近日点附近，夏至日前后地球位于远日点附 近，由开普勒第二定律可知近日点速率最大，故 A 对、B 错；春夏两季平均速 率比秋冬两季平均速率小，又因所走路程基本相等，故春夏两季时间长，春夏 两季一般在 186 天左右，而秋冬两季只有 179 天左右，C 错、D 对．
答案：AD
二、非选择题(本题有 4 小题，共 44 分) 9．(8 分)已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为 b，则它们的公转周期之 比为________．
解析：天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律，都遵守牛 顿运动定律等，A 错；天体的运动轨道都是椭圆，而非圆，只是椭圆比较接近 圆，有时将椭圆当作圆处理，但椭圆毕竟不是圆，B 错；太阳从东边升起，又 从西边落下，是地球自转的结果，C 错．