1、第三章 萬有引力定律第1節(jié) 天體運(yùn)動(dòng)課標(biāo)定位應(yīng)用：1.運(yùn)用開普勒定律解釋有關(guān)現(xiàn)象2對(duì)行星運(yùn)動(dòng)運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)求解理解：1.描述行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律開普勒三定律2開普勒定律的近似處理認(rèn)識(shí)：1.地心說和日心說的基本內(nèi)容2所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道均為橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上課前自主學(xué)案一、日心說1地心說托勒密認(rèn)為，_是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，其他天體圍繞_轉(zhuǎn)動(dòng)2日心說哥白尼認(rèn)為，地球和別的行星一樣，圍繞_運(yùn)動(dòng)， 固定在這個(gè)體系的中心地球地球太陽太陽 二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律定律內(nèi)容公式或圖示開普勒第一定律所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是_，太陽處在所有_的一個(gè)_上開普勒第二定律從太陽到行星的連線在_

2、內(nèi)掃過_橢圓橢圓焦點(diǎn)相等的時(shí)間相等的面積行星半長(zhǎng)軸公轉(zhuǎn)周期一個(gè)常量無關(guān)思考感悟行星繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)行，行星距太陽較近處與距太陽較遠(yuǎn)處相比較，運(yùn)動(dòng)速率何處較大？提示：由開普勒第二定律可知，由于在相等的時(shí)間內(nèi)，行星與太陽的連線掃過相等的面積，顯然相距較近時(shí)相等時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的弧長(zhǎng)必須較長(zhǎng)，因此運(yùn)動(dòng)速率較大核心要點(diǎn)突破一、對(duì)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的認(rèn)識(shí)1從空間分布認(rèn)識(shí)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)上因此第一定律又叫橢圓軌道定律，如圖所示意義：第一定律告訴我們，盡管各行星的軌道大小不同，但它們的共同規(guī)律是：所有行星都沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)，太陽則位于所有橢圓的一個(gè)公共焦點(diǎn)上否定

3、了行星圓形軌道的說法，建立了正確的軌道理論，給出了太陽準(zhǔn)確的位置2從速度大小認(rèn)識(shí)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)日點(diǎn)速度最小第二定律又叫面積定律，如圖所示.特別提醒：(1)行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)不是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以行星的速度方向并不總是垂直于行星和太陽的連線，但行星繞太陽運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間仍為一個(gè)周期，此周期不能用勻速圓周運(yùn)動(dòng)求解，而應(yīng)根據(jù)開普勒定律對(duì)不同運(yùn)動(dòng)應(yīng)用其相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去判斷和求解；做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星可用此規(guī)律求解(2)在同一天體系統(tǒng)中，如果已知某一“行星”的公轉(zhuǎn)周期而求其軌道半徑時(shí)，可通過另一已知軌道半徑和周期的“行星”利用開普勒第三定律解答三、天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及分

4、析方法1天體雖做橢圓運(yùn)動(dòng)，但它們的軌道一般接近圓中學(xué)階段我們?cè)谔幚硖祗w運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，為簡(jiǎn)化運(yùn)算，一般把天體的運(yùn)動(dòng)當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)來研究，并且把它們視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，橢圓的半長(zhǎng)軸即為圓半徑課堂互動(dòng)講練例1類型一對(duì)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解 關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)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(dòng)B行星繞太陽運(yùn)動(dòng)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(dòng)周期越長(zhǎng)D所有行星的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等【思路點(diǎn)撥】太陽系中行星運(yùn)動(dòng)的軌道、速率及周期遵循開普勒三定律【精講精析】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A、B錯(cuò)誤；由開普勒

5、第三定律知，所有行星的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，半長(zhǎng)軸越大，其公轉(zhuǎn)周期越長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤，D正確【答案】D【方法總結(jié)】(1)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(2)行星運(yùn)動(dòng)定律雖是由太陽系中行星的運(yùn)動(dòng)總結(jié)出來的，但該定律同樣適用于其他天體系統(tǒng)類型二開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用例2飛船沿半徑為R的圓周軌道繞地球運(yùn)動(dòng)，其周期為T.如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點(diǎn)A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓和地球表面在B點(diǎn)相切，如圖所示. 如果地球半徑為R0，求飛船由A點(diǎn)到B點(diǎn)所需要的時(shí)間【思路點(diǎn)撥】開普勒第三定律雖然是根據(jù)行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)總結(jié)出來的，但也適用于衛(wèi)星、飛船等繞行星的運(yùn)動(dòng)飛