四川省大英縣育才中學(xué)高一物理《第三章 第1節(jié) 天體運(yùn)動》課件

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1、理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第1節(jié)知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二考向二第三章考向一隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 1.地心說認(rèn)為地球是靜止不動的，地心說認(rèn)為地球是靜止不動的， 是宇宙的中心，而日心說認(rèn)為太是宇宙的中心，而日心說認(rèn)為太 陽是靜止不動的，是宇宙的中心。陽是靜止不動的，是宇宙的中心。 2開普勒第一定律指明行星繞太陽開普勒第一定律指明行星繞太陽運(yùn)動的軌道為橢圓軌道，而非圓軌道。開普勒第二定律稱運(yùn)動的軌道為橢圓軌道，而非圓軌道。開普勒第二定律稱為面積定律，可導(dǎo)出近日點(diǎn)速率大于遠(yuǎn)日點(diǎn)速率。開普勒為面積定律，可導(dǎo)出近日點(diǎn)速率大于遠(yuǎn)日點(diǎn)速率。開普勒第三定律指明了行星公轉(zhuǎn)周期與半長軸間的定量關(guān)系。第三定律指

2、明了行星公轉(zhuǎn)周期與半長軸間的定量關(guān)系。自學(xué)教材自學(xué)教材 1地心說地心說 托勒密認(rèn)為，托勒密認(rèn)為， 位于宇宙的中心，是位于宇宙的中心，是 的，的，其他天體圍繞其他天體圍繞 轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動。 2日心說日心說 波蘭天文學(xué)家哥白尼在其著作波蘭天文學(xué)家哥白尼在其著作天球運(yùn)行論天球運(yùn)行論中提出中提出了日心說，他認(rèn)為，地球和別的行星一樣，圍繞了日心說，他認(rèn)為，地球和別的行星一樣，圍繞 運(yùn)運(yùn)動，動， 固定在這個(gè)體系的中心。固定在這個(gè)體系的中心。地球地球靜止不動靜止不動地球地球太陽太陽太陽太陽重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1“地心說地心說”的建立的建立 人類最初根據(jù)直接經(jīng)驗(yàn)建立了人類最初根據(jù)直接經(jīng)驗(yàn)建立了“地心說地心說”，認(rèn)為

3、地球是，認(rèn)為地球是靜止不動的，是宇宙的中心。靜止不動的，是宇宙的中心?！暗匦恼f地心說”的代表人物的代表人物托托勒密，他在他的著作天文學(xué)大成中構(gòu)建了地心宇宙體勒密，他在他的著作天文學(xué)大成中構(gòu)建了地心宇宙體系。系。“地心說地心說”符合人們的直接經(jīng)驗(yàn)，也符合勢力強(qiáng)大的宗符合人們的直接經(jīng)驗(yàn)，也符合勢力強(qiáng)大的宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的認(rèn)識，故教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的認(rèn)識，故“地心說地心說”一度占據(jù)一度占據(jù)了統(tǒng)治地位，這種影響一直持續(xù)到了統(tǒng)治地位，這種影響一直持續(xù)到16世紀(jì)。世紀(jì)。 2“日心說日心說”的建立的建立 日心說是哥白尼在長達(dá)日心說是哥白尼在長達(dá)36年的研究、觀測和核校后提年的研究、觀測和核校

4、后提出的。他認(rèn)為太陽靜止不動，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)出的。他認(rèn)為太陽靜止不動，地球和其他行星都繞太陽運(yùn)動。動?！叭招恼f日心說”相對相對“地心說地心說”能更完美地解釋天體的運(yùn)動，能更完美地解釋天體的運(yùn)動，但這兩種學(xué)說都不完美，因?yàn)樘枴⒌厍虻忍祗w都是運(yùn)動但這兩種學(xué)說都不完美，因?yàn)樘?、地球等天體都是運(yùn)動的，鑒于當(dāng)時(shí)人們對自然科學(xué)的認(rèn)識能力，的，鑒于當(dāng)時(shí)人們對自然科學(xué)的認(rèn)識能力，“日心說日心說”比比“地心說地心說”更先進(jìn)。更先進(jìn)。 3“日心說日心說”建立的意義建立的意義 天球運(yùn)行論天球運(yùn)行論的出版，標(biāo)志著科學(xué)開始從各種傳統(tǒng)的出版，標(biāo)志著科學(xué)開始從各種傳統(tǒng)錯(cuò)誤觀念的束縛中解放出來，開辟了科學(xué)的新時(shí)

5、代。錯(cuò)誤觀念的束縛中解放出來，開辟了科學(xué)的新時(shí)代。1關(guān)于日心說被人們接受的原因是關(guān)于日心說被人們接受的原因是()A太陽總是從東面升起，從西面落下太陽總是從東面升起，從西面落下B若以地球?yàn)橹行膩硌芯窟\(yùn)動有很多無法解決的問題若以地球?yàn)橹行膩硌芯窟\(yùn)動有很多無法解決的問題C若以太陽為中心，許多問題可以解決，對行星的描若以太陽為中心，許多問題可以解決，對行星的描述也變得簡單述也變得簡單D地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的地球是圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的解析：解析：一個(gè)學(xué)說是否被接受關(guān)鍵是看它能否解決生活和一個(gè)學(xué)說是否被接受關(guān)鍵是看它能否解決生活和實(shí)際的問題，能否對問題的解決帶來方便。日心說之所實(shí)際的問題，能否對問題的解決帶來方便

6、。日心說之所以被大家接受，主要是它能解決許多地心說無法解決的以被大家接受，主要是它能解決許多地心說無法解決的問題，故問題，故C正確。正確。答案：答案：C 自學(xué)教材自學(xué)教材 定律定律內(nèi)容內(nèi)容公式或圖示公式或圖示開普勒第開普勒第一定律一定律所有的行星圍繞太陽運(yùn)動的所有的行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是軌道都是 ，太陽處在，太陽處在所有所有 的一個(gè)的一個(gè) 上上開普勒第開普勒第二定律二定律從太陽到行星的連線在從太陽到行星的連線在 內(nèi)掃過內(nèi)掃過 橢圓橢圓橢圓橢圓焦點(diǎn)焦點(diǎn)相等相等的時(shí)間的時(shí)間相等的面積相等的面積行星行星半長軸半長軸公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期是一個(gè)常量是一個(gè)常量無關(guān)無關(guān)重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1從空間分布認(rèn)識從空

7、間分布認(rèn)識 行星的軌道都是橢圓，所有橢圓有一個(gè)共同的焦點(diǎn)，太陽行星的軌道都是橢圓，所有橢圓有一個(gè)共同的焦點(diǎn)，太陽就在此焦點(diǎn)上。就在此焦點(diǎn)上。 因此第一定律又叫橢圓軌道定律，它告訴我們，盡管各行因此第一定律又叫橢圓軌道定律，它告訴我們，盡管各行星的軌道大小不同，但所有行星都沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動，太星的軌道大小不同，但所有行星都沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動，太陽則位于所有橢圓的一個(gè)公共焦點(diǎn)上。否定了行星圓形軌道的陽則位于所有橢圓的一個(gè)公共焦點(diǎn)上。否定了行星圓形軌道的說法，建立了正確的軌道理論，給出了太陽的確切位置。說法，建立了正確的軌道理論，給出了太陽的確切位置。 2從速度大小認(rèn)識從速度大小認(rèn)識 如圖如圖

8、311所示，陰影部分的面積所示，陰影部分的面積相同，說明了行星靠近太陽時(shí)速度增大，相同，說明了行星靠近太陽時(shí)速度增大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小。近日點(diǎn)速度最大，遠(yuǎn)離太陽時(shí)速度減小。近日點(diǎn)速度最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小，因此第二定律又叫面積定律。遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小，因此第二定律又叫面積定律。圖圖312圖圖312答案：答案：C 例例1關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動的下列說法中正確的是關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動的下列說法中正確的是() A所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動 B行星繞太陽運(yùn)動時(shí)太陽位于行星軌道的中心處行星繞太陽運(yùn)動時(shí)太陽位于行星軌道的中心處 C離太陽越近的行星的運(yùn)動周期越長離太陽越近

9、的行星的運(yùn)動周期越長 D所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等方的比值都相等 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥太陽系中行星運(yùn)動的軌道、速率及周期遵太陽系中行星運(yùn)動的軌道、速率及周期遵循開普勒三定律。循開普勒三定律。 解析解析不同的行星，有不同的橢圓軌道，太陽在橢不同的行星，有不同的橢圓軌道，太陽在橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，故圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A、B錯(cuò)誤；由開普勒第三定律錯(cuò)誤；由開普勒第三定律知，所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方知，所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，半長軸越大，其公轉(zhuǎn)周期越長，故的比值都相等，

10、半長軸越大，其公轉(zhuǎn)周期越長，故C錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，D正確。正確。 答案答案D 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 (1)行星繞太陽運(yùn)行的軌道為橢圓軌道，太陽在所行星繞太陽運(yùn)行的軌道為橢圓軌道，太陽在所有橢圓軌道的公共焦點(diǎn)上。有橢圓軌道的公共焦點(diǎn)上。 (2)行星運(yùn)動定律雖由太陽系中行星的運(yùn)動總結(jié)出行星運(yùn)動定律雖由太陽系中行星的運(yùn)動總結(jié)出來的，但該定律同樣適用于其他天體系統(tǒng)。來的，但該定律同樣適用于其他天體系統(tǒng)。 1關(guān)于開普勒第二定律，正確的理解是關(guān)于開普勒第二定律，正確的理解是()A行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，一定是勻速曲線運(yùn)動行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，一定是勻速曲線運(yùn)動B行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，一定是變速曲線運(yùn)動行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，一定是變速

11、曲線運(yùn)動C行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，由于角速度相等，故在近日點(diǎn)行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，由于角速度相等，故在近日點(diǎn) 處的線速度小于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)處的線速度處的線速度小于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)處的線速度D行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，由于它與太陽的連線在相等的行星繞太陽運(yùn)動時(shí)，由于它與太陽的連線在相等的 時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故它在近日點(diǎn)的線速度大時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，故它在近日點(diǎn)的線速度大 于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度于它在遠(yuǎn)日點(diǎn)的線速度解析：解析：行星的運(yùn)動軌跡是橢圓形的，故做變速曲線運(yùn)行星的運(yùn)動軌跡是橢圓形的，故做變速曲線運(yùn)動，動，A錯(cuò)，錯(cuò)，B對；又在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，所對；又在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等，所以在近日點(diǎn)時(shí)線速度大，以在

12、近日點(diǎn)時(shí)線速度大，C錯(cuò)，錯(cuò)，D對。對。答案：答案：BD 例例2飛船沿半徑為飛船沿半徑為R的圓周繞地球的圓周繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，其周期為運(yùn)轉(zhuǎn)，其周期為T，如圖，如圖313所示，如所示，如果飛船要返回地面，可在軌道上某一點(diǎn)果飛船要返回地面，可在軌道上某一點(diǎn)A處將速率降低到適當(dāng)值，從而使飛船沿著處將速率降低到適當(dāng)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，橢圓與地球表面在以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行，橢圓與地球表面在B點(diǎn)相切，點(diǎn)相切，已知地球半徑為已知地球半徑為r，求飛船由，求飛船由A點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所需的時(shí)間。點(diǎn)所需的時(shí)間。圖圖313思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：解答此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1

13、)飛船在不同軌道上的周期不同。飛船在不同軌道上的周期不同。(2)確定橢圓軌道半長軸的大小。確定橢圓軌道半長軸的大小。(3)應(yīng)用開普勒第三定律列方程。應(yīng)用開普勒第三定律列方程。 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 開普勒第三定律是解決有關(guān)天體運(yùn)動問題的重要方法，開普勒第三定律是解決有關(guān)天體運(yùn)動問題的重要方法，對于圓軌道與橢圓軌道同樣適用，尤其是涉及與橢圓軌對于圓軌道與橢圓軌道同樣適用，尤其是涉及與橢圓軌道有關(guān)的問題時(shí)更顯其優(yōu)越性；使用時(shí)要注意式中的道有關(guān)的問題時(shí)更顯其優(yōu)越性；使用時(shí)要注意式中的r對對于圓軌道指軌道半徑，對于橢圓軌道則指半長軸。于圓軌道指軌道半徑，對于橢圓軌道則指半長軸。飛船在飛船在B點(diǎn)時(shí)再減速，它繞地球表面做圓周運(yùn)動，求此時(shí)點(diǎn)時(shí)再減速，它繞地球表面做圓周運(yùn)動，求此時(shí)它的周期為多少？它的周期為多少？