开普勒行星运动定律

1．开普勒第一定律：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．2．开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积．

3．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，

表达式：a3

T2＝k.

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行星的运动-教案

行星的运动【教学目标】 1．了解地心说和日心说两种不同的观点。 2．知道开普勒对行星运动的描述。【教学重难点】重点：开普勒行星运动定律。难点：用开普勒定律解决有关天体运动问题。【教学过程】对天体运动的认识存在地心说和日心说两种对立的看法，通过人们长期的观察、置疑和刻苦计算，最终发现了开普勒行星运动的三大定律，为人们解决行星的运动问题提供了依据，澄清了以前人们对天体运动神秘、模糊的认识，有力地推动了天体力学的发展。（一）地心说和日心说 1．在人类研究天体运动的漫长过程中，地心说和日心说是两种对立的观点。由于地心说符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法，所以地心说统治了人们很长时间。但是用地心说描述天体的运动不仅复杂，而且问题很多，而用日心说确能简单地描述天体的运动，而且更重要的是日心说更为科学，所以日心说最终战胜了地心说。 2．地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其他的行星都绕地球运动。日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。 3．必须认识到，每一种学说都是人类认识客观世界过程中阶段性的产物，都有其局限性。今天我们认识的太阳系也只不过是宇宙中的一个小星系，太阳系本身也在宇宙中不停地运动着。（二）开普勒行星运动的定律 1．开普勒第一定律（轨道定律）：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上。由于行星的椭圆轨道都很接近圆，例如地球绕太阳椭圆轨道的半长轴为1.495×108km，半短轴为1.4948×108km，所以中学阶段在分析和处理天体运动问题时，地球的椭圆轨道作为圆来处理。这是一种突出主要因素，忽略次要因素的理想化方法。理想化方法是研究物理问题常用的方法之一。

天体运动复习题开普勒三大定律

天体运动复习题（1）——开普勒三大定律 1.关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是( ) A．行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度与行星和太阳之间的距离有关，距离小时速度小，距离大时速度大 B．所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上C．所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 D．行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动，是由于太阳对行星的引力作用 2．关于开普勒行星运动的公式a3 T2＝k，以下理解正确的是( ) A．k是一个与行星无关的量 B．T表示行星运动的自转周期 C．T表示行星运动的公转周期 D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月．则a3地 T2地＝ a3月 T2月 3．据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82.该小行星绕太阳一周的时间为T年，直径2～3千米，而地球与太阳之间的距离为R0. 如果该行星与地球一样，绕太阳运动可近似看做匀速圆周运动，则小行星绕太阳运动的半径约为( ) A．R03 T2B．R0 31 T C．R0 31 T2 D．R03 T

4．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=19 600 km，公转周期T1=6.39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径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 5. 如图所示是行星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 6．有两颗行星环绕某恒星转动，它们的运动周期之比为27∶1，则它们的轨道半径之比为( ) A．1∶27 B．9∶1 C．27∶1 D．1∶9 7．某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、 c、d四个对称点，其中a为近日点，c为远日点，若行星运动周期为T，则该行星（） A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间 B．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d 的运动时间 C．a到b的时间t ab

行星的运动

第一节行星的运动一、教学目标知识与技能： 1、知道日心说和地心说的基本内容 2、大致了解开普勒行星运动定律的发现历程及其对经典力学（运动观、宇宙观）发展的意义。 3、初步理解开普勒行星运动定律的物理意义及其在中学阶段的研究中近似处理。过程与方法： 1、通过开普勒行星运动定律发现历程的学习过程，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。 2、通过科学家们对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。情感态度与价值观： 1、知道科学家们凭着严谨的科学态度和极大的勇气，终于认识了行星的运动规律。 2、领略天体运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，了解探索自然规律的艰辛与喜悦；培育敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。 3、感悟科学是人类进步不竭的动力，提高自身科学素养。二、教学内容剖析本节课的地位和作用：本节教学既是前面《运动的描述》和《曲线运动》内容的进一步的延伸和拓展，又是为了学习万有引力定律和后续原子结构模型做铺垫。在物理1的第一章《运动的描述》部分，学生已学习了参考系、运动轨迹、运动快慢描述的相关知识；物理2的第六章《曲线运动》部分，已学习了圆周运动快慢描述的相关知识，这些都是学习行星运动的描述的知识准备。同时该节内容也涉及大量物理史实、贴近学生生活和联系社会实际的事实，可进一步培育学生的科学情感、精神和发展观。本节课教学重点： 1．建构太阳-行星模型。 2．开普勒行星运动三定律。本节课教学难点： 1．椭圆的认识。 2．建构太阳-行星模型。三、教学思路与方法为了整合知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的上述具体目标，结合学生和课程实际，在构思教学活动和学生活动的安排时，以解决如何描述行星运动的系列问题为线索，建构太阳-行星模型为目标，为解决每个问题创设情境、明确任务，在组织交流和评价的过程中促进意义建构、分享体会。教学中围绕太阳-行星模型的参考系、轨迹、运动快慢、和谐统一性展开教学，指导阅读、比较历史上关于宇宙中心、行星运动轨迹的观点和思想，引导学生把物理事实作为证据的观念，根据证据、逻辑和已有知识作出科学解释。四、教学准备

行星运动规律

G 为万有引力常数，G=6.67259×10-11 m 3/kg·s 2 天文学中取天文单位、太阳质量和日（86400秒）为长度、质量、时间的单位，则G=k 2，k=0.01720209895，名为“高斯常数”，是天文常数系统中视作不变的“定义常数”。在日、地、月三体问题中，地球是中心天体，月球是绕地球作轨道运动的天体，而太阳是摄动天体。设r 和R 分别为月球和太阳到地球的距离。在朔时，太阳使月球产生的引力加速度g 3=k 2M/(R-r)2（M 为太阳质量），太阳使地球产生的引力加速度g 2=k 2M/R 2，则g ′= g 3 -g 3 =k 2M(2Rr-r 2)/R 2(R-r)2，若忽略r ，可得到近似结果： g ′=2 k 2rM/R 3 。同理，在望时， g 3=k 2M/(R+r)2 ， g 2=k 2M/R 2， g ′=-2 k 2rM/R 3 。这两个结果都表明太阳的摄动影响使月球偏向地球的反方向，即远离地球。 19世纪法国天文学家洛希在研究卫星形状理论中提出一个使卫星解体的极限数据，称为洛希极限。第一定律行星运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。第二定律以太阳为坐标原点的行星向径在相等的时间内扫过相等的面积。第三定律不同行星在其轨道上公转周期T 的平方与轨道半长径a 的立方成正比。第二定律?行星在轨道上运动的速度是不均匀的，且在近日点附近要比远日点附近运动得快。第三定律?行星离太阳越远，公转周期越长，且轨道半长径与周期之间有确切的数量关系。第三定律?离太阳越远的行星，公转角速度越小，公转线速度也越小。第三定律?可以计算太阳质量和有卫星绕转的大行星的质量上合时肯定无法观测内行星；下合的位置上只有当凌日时才能观测，通常看不到；观测内行星的最佳时机就是大距。东大距时的内行星在黄昏日落后不久在西方低空。西大距时的内行星在黎明日出前不久在东方低空。 2 2 1r q q k f =R )/(45539.2A 3/1σσ'=

牛顿第三定律

第四章牛顿运动定律 4.5 牛顿第三定律一、教材分析在共同必修模块物理1的内容标准中涉及本节的内容有“理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。”该条目包含了对牛顿第三定律的理解及应用牛顿第三定律解释生活中的有关问题。学生在初中已学过力是物体的相互作用，而且力的相互作用在日常生活中经常见到，学生理解牛顿第三定律并不困难，因此教学中应着重让学生参与定律的形式过程，通过这一学习过程的体验，培养学生正确的研究物理的方法。二、学情分析（1）前概念——根深蒂固 ①作用力有先后之分； ②作用力与反作用力相等是有条件的； ③作用力和反作用力可以相互抵消； ④接触的物体间才有作用力和反作用力，不接触则无。（2）非智力因素——不容乐观 ①缺乏观察、抽象思维、动手、合作等能力； ②自主探究的教学方式可能出现不适应现象。三、教学目标 (一)知识与技能 1.知道作用力与反作用力的概念 2.理解、掌握牛顿第三定律 3.区分平衡力跟作用力与反作用力 (二)过程与方法 1.通过学生自己设计实验，培养学生的独立思考能力和实验能力 2.通过用牛顿第三定律分析物理现象，可培养学生分析解决实际问题的能力 (三)情感态度与价值观 1.培养学生实事求是的科学态度和团结协作的科学精神 2.培养学生敢于实践，勇于创新的精神；让学生体验物理世界普遍存在的对称美。四、教学重点与难点重点：牛顿第三定律的理解与应用。难点：作用力和反作用力与平衡力的区别。五、教法与学法

教学策略：实验探究、自主构建相结合；教师引导、学案辅助相结合。学习策略：自主探究、合作交流相结合；小组反馈、动态评价相结合。六、教学流程图七、教学设计教学设计分三个方面展开： 1、结合生活、生产实际，引入新课 (1)让学生鼓掌欢迎听课的老师们—— 主体参与策略；老师赞扬学生很热情，拍的很用劲，手掌的疼痛感引出物体的作用是相互的— — 个体激励策略。理论依据：以游戏方式引入，学生一开始就被吸引到课堂之中，缩短进入学习状态的时间。很多学生心理就会产生疑虑：老师葫芦里到底装的是什么药?砂锅被打破了!原有的思维模式被打破，认知结构失去平衡，就有强烈要求重新平衡的求知欲望。让学生在情感上产生共鸣，提高学习热情和兴趣。 (2)情景展示： ①气球演示 ②玩具车；解释生活实例猜想作用力和反作用力的概念 …… 实验情景一举例牛顿第三定律作用力和反作用力与平衡力的区别开始回归生活情景二

(完整版)《行星的运动》教学设计

第六章万有引力与航天第一节行星的运动陕西省洛南中学高一物理马英锋教学目标：知识与技能： 1、了解地心说和日心说的基本观点和代表人物； 2、理解开普勒行星运动三大定律的基本内容； 3、学会利用开普勒行星运动定律解决相关物理问题。过程与方法： 1、通过托勒密、哥白尼、第谷、开普勒对行星运动规律的不同认识，了解人类对行星运动规律的不断深入的理解和研究。 2、通过对学生自主探究和合作讨论理解行星运动的基本规律和高中物理处理行星运动的模型。情感态度与价值观： 1、体会科学家探索天体运动的过程，培养学生实事求是的科学态度。 2、由第谷和开普勒的探索和分析过程，建立科学严谨的实验态度和科学有效的实验方法。教学重点：开普勒行星运动三大定律。教学难点：对开普勒行星运动定律的理解和应用。新课引入：一、人类对行星运动规律的认识多媒体展示图片：展示漫天繁星的天空图片，将学生引入到行星运动规律的认识当中。学生自主阅读教材第33页，回答相关问题，了解地心说和日心说的基本理论、其代表人物以及局限性。 1．托勒密所代表的观点是什么？他的观点的局限性体现在哪？ “地心说”和“日心说”都认为天体的运动是最完美的、最和谐的匀速圆周运动。然而开普勒对第谷的数据进行处理和分析，对“地心说”和“日心说”提出了质疑，并且发现了新的规律，这就是开普勒行星运动的三大定律。

2005 3/21 6/21 9/23 12/21 2006 3/21 6/21 9/23 12/21 周运动，经过分析地球绕着太阳的轨道是椭圆轨道。开普勒第一定律(轨道定律)：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。利用flash 动画展示太阳系中八大行星的运动轨道，启发学生思考图片隐含的信息。提示：不同的行星绕太阳的椭圆轨道是不同的。 2、开普勒对第谷的大量的观察数据分析得到了开普勒第二定律。开普勒第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。利用圆周运动线速度的定义来比较近日点的速度和远日点的速度。提示：近日点的速度大于远日点的速度。 3、给出四种天体运动轨道的半长轴和周期，计算半长轴的立方与周期的平方的比值。然后根据结果分析得出自己的结论。天体半长轴610km 周期（天） 32()m k s 水星 57.91 87.97 183.3610? 金星 108.2 225 183.3610? 月球 0.3844 27.3 131.0210? 同步卫星 0.0424 1 131.0210? 周期的二次方的比值都相等。提示：这个比值的大小只和中心天体的质量有关。三、行星运动的处理方法：学生仔细观察教材P33页的图片，用直尺测量一下海王星和天王星在轨道天体右点距离（cm ）右点距离（cm ）右点距离（cm ）右点距离（cm ）海王星 2.50 2.50 2.50 2.53 天王星 1.70 1.60 1.50 1.55 近圆周。因此，我们在高中物理中可以近似的用圆周轨道来描述行星运动的规律。我们可以将开普勒三大定律改写一下。

行星的运动知识点

行星的运动知识点 Prepared on 24 November 2020

近日点远日点行星的运动一。开普勒三大定律 ①开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。（椭圆定律）【牢记】：不同行星绕太阳运行的椭圆轨道不一样，但这些轨道有一个共同的焦点，即太阳所处的位置。 ②开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．（面积定律）【牢记】：行星在近日点的速率大于远日点的速率。 ③开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．（周期定律）即公式k T a 23 （式中的比例系数k 为定值）【牢记】：k 与中心天体(太阳)有关二、开普勒三大定律的近似处理从刚才的研究我们发现，太阳系行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。这样，开普勒三大定律就可以说成

【牢记】： ①行星绕太阳运动轨道是圆，太阳处在圆心上。 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所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。若用R 代表轨道半径，T 代表公转周期，开普勒第三定律可以用公式表示为：k T R =23 ,k 与太阳有关。扩展及注意： a) 开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动，同时它适用于所有的天体运动。只不过对于不同的中心天体，k T R =23 中的k 值不一样。如金星绕太阳的23T R 与地球绕太阳的23 T R 是一样的，因为它们的中心天体一样，均是太阳。但月球绕地球运动的23T R 与地球绕太阳的23 T R 是不一样的，因为它们的足以天体不一样。 b) 开普勒定律是根据行星运动的现察结果而总结归纳出来的规律．它们每一条都是经验定律，都是从行星运动所取得的资料中总结出来的规律．开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容，不涉及力学原因。 c) 开普勒关于行星运动的确切描述，不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据，更澄清了人们对天体运动神秘、模糊的认识，同时也推动了对天体动力学问题的研究．

牛顿三定律

牛顿三定律牛顿第一定律一切物体在没有受到力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态牛顿第一运动定律（Newton's first law of motion）表明，除非有外力施加，物体的运动速度不会改变。根据这定律，假设没有任何外力施加或所施加的外力之和为零，则运动中物体总保持匀速直线运动状态，静止物体总保持静止状态。物体所显示出的维持运动状态不变的这性质称为惯性。所以，这定律又称为惯性定律。中文名称牛顿第一运动定律外文名称 Newton's First law of Motion 提出者牛顿应用学科物理别名惯性定律适用领域范围力和运动状态的关系牛顿第一定律表明，一切物体在没有受到力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。换句话说，假若施加于物体的合外力为零，则物体的运动速度为常数。根据这定律，静止的物体会保持静止，除非有合外力施加于这物体。运动中的物体不会改变其速度，除非有合外力施加于这物体。注意到速度是个矢量，物体运动速度的大小与方向都不会改变。英国著名物理学家牛顿在伽利略等科学家研究的基础上，对大量的实验事实进行深入探究，总结出一条定律：一切物体在不受外力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态后人称之为牛顿第一定律。在高中课本是这样描述的：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态（因为不受力的物体是不存在的）。当描述物体运动时，只有相对于特定的物体、观察者或者时空坐标，才能确实显示出其物理行为。这些特定的标识称为参考系。假若选择了不适当的参考系，则相关的运动定律可能会比较复杂，在惯性参考系中，力学定律会展现出最简单的形式。从惯性参考系观察，任何呈

主题行星运动三定律及万有引力定律

主題：行星運動三定律及萬有引力定律一. 行星運動三定律 1. 第一定律(軌道定律)：太陽系所有行星軌道均為橢圓，且上。 2. 第二定律(等面積定律)：常數 A. 在近日點與遠日點兩處 B. 3. 第三定律(週期定律)： (即32 R T )，對所有行星均相同。 A. 平均半徑R 稱為半長軸) B. 亦適用於繞地球公轉之人造衛星及月球。二. 萬有引力定律：宇宙中任兩質點間均有相互作用之吸引力=2112F F 其中2 3 11 10 672.6秒公斤公尺-?=-G 稱為重力常數，r 為兩質點間的距離。 1. 2. 質量均勻分布球殼之萬有引力。(1次) A. B. 三. 重力與重力加速度 1. 重力加速度：物體在某處僅受重力作用時所產生的加速度稱為該處之重力加速度。(以符號 g 表示)，即 g 重力加速度 F 四. 雙星運動： 1. 若m 作圓周運動，則M 亦會做同轉向的圓周運動。

2. M 、m 五. 系統角動量守恆定律：由t L ??=τ可得，當0=τ時，L 為常數，稱為角動量守恆。例如：行星繞太陽公轉過程，由太陽看行星因r 與F 夾180o ，故角動量守恆。六. 算此處的題目，常用到公轉過程中，恆星與行星組成的系統力學能(動能及重力位能)守恆的觀念

一、一人造衛星以橢圓軌道繞地球運行。設A 、B 分別為衛星距地球最遠及最近的位置(如右圖)。若忽略其他星體的影響，則下列敘述何者正確？ (A)衛星在A 處的動能最小，在B 處的動能最大 (B)若K A 、K B 各表衛星在A 、B 處的動能，R A 、R B 各表地球質心至A 、B 處的距離，則K A /K B =R B /R A (C)若衛星在A 、B 處的角動量之量值各為L A 、L B ，則L A =L B (D)衛星在軌道上任何位置的動量之量值均相等(E)在同一軌道上衛星繞地球的週期隨衛星的質量增加而增長。(79年聯考) AC 二、設一星球為密度均勻之球體，如一質點在此星球表面的重量為W ，則此質點在此星球球心位置的重量為(A)0(B)0.5W(C)W(D)2W(E)無窮大。(82年聯考) A 三、已知土星繞太陽運轉之平均距離約為地球繞太陽運轉平均距離的l0倍，則土星繞太陽一周需時年。(83年聯考) 1010 四、設有二星球其質量均為m ，在相互吸引之重力作用下同時以半徑 r 對此二星球之質量中心做圓周運動，如圖所示，則至少需多少能量，才能將此二星球拆散成相距無限遠？(G 為重力常數) (A)2G m 2∕r (B) G m 2∕r (C) G m 2∕2 r (D) G m 2∕4 r (E) G m 2 ∕8 r 。(84年聯考) D 解析： (1)設二星球質量各為m 1及m 2，二者相距d ，距質心之距離（即軌道半徑）分別為r 1及r 2。 ∵ r 1：r 2＝m 2：m 1，且r 1＋r 2＝d ? r 1＝(212m m m ＋)d ，r 2＝(1 12 m m m ＋)d (2)m 1繞質心做圓周運動，以兩者間之萬有引力做向心力。 F 1＝2111 m v r ＝21 2Gm m d ∴Ek 1＝12m 1v 12＝122Gm m d ?1r d ＝ 12 2Gm m d (212m m m ＋) 同理Ek 2＝12m 2v 2 2＝122Gm m d ? 2r d ＝122Gm m d (112m m m ＋) (3)(A)系統總動能Ek ＝Ek 1＋Ek 2＝12 2Gm m d (B)系統總位能U G ＝－ 12 Gm m d (C)系統總力學能E ＝E k ＋U G ＝－ 12 2Gm m d (D)將二星球拆散成相距∞，至少做功W （即束縛能）

开普勒行星运动定律练习

开普勒行星运动定律单选题 1．在经典力学的发展历程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是 A．伽利略创立了“日心说” B．牛顿提出了万有引力定律 C．哥白尼提出了“地心说” D．开普勒测出了引力常量 2．有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为27:1，则它们的轨道半径比为A．3：1 B．27:1 C．9：1 D．1：9 3．.关于开普勒第三定律的公式 3 2 R k T ，下列说法中正确的是( ) A．公式只适用于绕太阳作椭圆轨道运行的行星 B．式中的R只能为做圆周轨道的半径 C．围绕不同星球运行的行星(或卫星)，其k值相同 D．公式适用于宇宙中所有围绕同一星球运行的行星(或卫星) 4．如图所示，一卫星绕地球运动，图中虚线为卫星的运行轨迹，A、B、C、D是轨迹上的四个位置，其中A距离地球最近，C距离地球最远。下列说法中正确的是() A．卫星在A点的速度最大 B．卫星在C点的速度最大 C．卫星在A点的加速度最小 D．卫星在C点的加速度最大 5．下列关于行星运动的说法，不正确的是 A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最短 D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长第1页

参考答案 1．B【解析】【详解】 AC、地心说最初由米利都学派形成初步理念，后由古希腊学者欧多克斯提出，然后经亚里士多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来；哥白尼提出了日心说，故选项A、C错误； B、牛顿提出了万有引力定律，故选项B正确； D、卡文迪许测出了万有引力常量，开普勒通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律，故选项D错误。 2．C【解析】【详解】根据开普勒第三定律 3 2 R k T =，则有 33 22 A B A B R R T T =，解得9:1 A B R R ==，故选项C正确，A、 B、D错误。 3．D【解析】【详解】 A.开普勒第三定律适用于所有绕同一中心天体运动的行星，A错误 B.式中的R可以是圆周轨道的半径，也可以是椭圆轨道的半长轴，B错误 C.k值与中心天体质量有关，所以围绕不同星球运行的行星(或卫星)，其k值不一定相同，C错误 D.公式适用于宇宙中所有围绕同一星球运行的行星(或卫星)，D正确 4．A【解析】【详解】 AB．A点为近地点，C点为远地点，所以A点速度最大，A正确B错误 CD．A点为近地点，C点为远地点，根据万有引力定律可知，卫星在A点的加速度最大，C 正确D错误 5．A【解析】【详解】 AB. 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。其表达式，行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长。故A错误，B正确； C. 水星轨道的半长轴最短，公转周期就最短，故C错误； D. 海王星离太阳“最远”，半长轴越长，公转周期就最长，故D正确；本题选择错误答案，故选：AC.

牛顿第三运动定律教案

牛顿第三运动定律【教学目标】 1．知道力的作用是相互的，了解作用力、反作用力的概念。 2．理解牛顿第三定律的含义。 3．会用牛顿第三定律解决简单的问题。 4．会区分作用力、反作用力与平衡力。【核心素养目标】物理观念：1．能够在实际问题中区分平衡力与作用力，反作用力 2．知道作用力、反作用力的概念，知道牛顿第三定律的内容科学思维：能应用牛顿第三定律转换研究对象，进行问题的求解科学探究：通过现代仪器，验证牛顿第三定律的正确性科学态度与责任：正确理解牛顿第三定律内容，能正确解释日常生活中一些看似矛盾的现象【教学重难点】 1．理解牛顿第三定律的含义 2．能应用牛顿第三定律转换研究对象，进行问题的求解 3．会区分作用力、反作用力与平衡力，并会用牛顿第三定律解决简单的问题。【教学过程】【新课导入】我们知道，两个物体之间的作用总是相互的。一个物体对另一个物体施加作用力，这个物体同时也受到另一个物体对它产生的作用力。这两个力有什么关系呢？本节将学习作用力与反作用力以及牛顿第三运动定律。必备知识?素养奠基一、作用力和反作用力 1．定义：物体间的一对相互作用力，称作作用力与反作用力。可把其中任意一个力称为作用力，另一个力则称为反作用力。 2．特点：力的作用总是相互的。相互的作用力和反作用力既可以存在于相互__________

的物体之间，也可以存在于____________的物体之间。 [判断正误] （1）一个物体受几个力作用，则一定存在几个反作用力。（）（2）两个物体只有接触才存在作用力和反作用力。（）（3）相互作用的一对力中，称哪一个力为作用力是任意的。（）二、牛顿第三运动定律及其意义 1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在在同一条直线上； [判断正误] （1）作用力与反作用力一定是同性质的力。（）（2）作用力与反作用力的大小相等、方向相反、合力为零。（）（3）物体间的作用力与反作用力一定同时产生、同时消失。（）（4）牛顿第三定律是个普遍定律，它的成立不受条件限制。（） 2．光滑桌面上放两块条形磁铁A和B，A对B有力的作用，B对A也有力的作用，则A对B的力和B对A的力具备的特点：（1）大小：A对B的力和B对A的力，大小__________；（2）作用线：A对B的力和B对A的力，作用在______________上；（3）存亡：当A对B的力消失时，B对A的力__________（选填“消失”或“不消失”），当A对B的力大小变化时，B对A的力大小__________（选填“变化”或“不变化”）；（4）性质：A对B的力是引力，B对A的力是__________；A对B的力是弹力，则B 对A的力是__________；（5）方向：A对B的力的方向和B对A的力的方向__________；（6）作用物体：A对B的力和B对A的力作用在__________（选填“相同”或“不同”）的物体上。【思考】如图所示，一位同学用水平推力F把一块木块紧压在竖直墙上，使木块处于静止状态．

对开普勒行星运动定律的理解

对开普勒行星运动定律的理解德国天文学家开普勒用了20年的时间，通过对丹麦天文学家第谷的行星观测记录，以“日心说”为理论基础，总结了开普勒三定律，也叫“行星运动定律”，指行星在宇宙空间绕太阳公转所遵循的定律，它否定了古人奉行的“地心说”的错误观点。下面本人就开普勒定律谈谈自己的一些理解。开普勒第一定律也称椭圆定律，它指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。我们把像太阳这样被其他星体环绕的天体称为中心天体，其他围绕中心天体运动的行星称为环绕天体。这个定律的提出，首先否定了“天体运动为一个圆周”的错误理论，开创了天体运动科学研究的新局面。另外，我们还应了解，太阳系中不同行星运动的椭圆轨道是不同的，但这些椭圆有一个共同的焦点，即在太阳所在位置。其次，不仅在太阳系中各行星的轨道如此，其他星系中，各环绕天体和中心天体也符合开普勒第一定律。比如，在地月系中，月球和其他地球卫星围绕地球运动的轨道也为一个椭圆，而地球也处在它们椭圆轨道的一个焦点上。开普勒第二定律，也称面积定律，它指出在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。这一定律实际揭示了行星绕太阳公转的角动量守恒。行星在椭圆轨道运动时，极径 (又称向径R)所扫过面积与经过的时间成正比，即掠面速度守恒，亦即矢积守恒，又称动量矩（角动量）守恒。天体运动若每走一步的时间

都相等，则向径所扫过的面积也相等，即面速度不变而形状变化。据此我们可以得出，离太阳越近的环绕天体运动的线速度越大，或者说低轨道运行行星比高轨道运行行星的速度大。其次，该定律还蕴含着行星与太阳之间的相互作用力在行星和太阳的连线上。我们还应理解，该定律对于其他星系也同样适用。 “所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等”，这就是开普勒第三定律的表述,也称调和定律。这个定律的得出比前两个定律要晚些，它是通过所有行星围绕太阳运动的轨道半长轴与公转周期的比较得出的，是三个定律中应用较为广泛的一个，当然也可以用与其他星系。其物理表达式为a3/T2=K，它蕴含着行星运动的动力学关系，是牛顿得出万有引力定律的基础。公式中的K值是一个只与中心天体质量有关的量，与环绕天体无关，也就是说，只要中心天体一定，则K值就一定。比如，在太阳系中所有围绕太阳运动的轨道半长轴与公转周期的比值K与月球围绕地球运动的轨道半长轴与公转周期的比值K就不一样，这里一定要注意理解。下面举个例子，已知飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动，其周期为T，如图所示如果飞船要返回地面，可在轨道上的某点A将速度降低到适当的数值，从而使飞船沿着地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A 点到B 点所需的时间。(已知地球半径为R0) 分析：无论飞船是沿圆轨道运行还是沿椭圆轨道运行，

开普勒行星运动定律[整理版]

开普勒行星运动定律[整理版] 开普勒行星运动定律 332323RRTRTR0 根据开普勒周期定律:,,k～则,～两式取对数～得:lg,lg～222323TTTRTR00000 TR整理得2lg,3lg～选项B正确( TR00 答案 B 【知识存盘】椭圆行星椭圆焦点相等的时间相等的面积行星半长轴相等无关万有引力定律及其应用 ?(考纲要求) 【思维驱动】 mm12解析万有引力公式F,G～虽然是牛顿由天体的运动规律得出的～但牛2r 顿又将它推广到了宇宙中的任何物体～适用于计算任何两个质点间的引力(当两个物体的距离趋近于0时～两个物体就不能视为质点了～万有引力公式不再适用(两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律(公式中引力常量G的值～是卡文迪许在实验室里实验测定的～而不是人为规定的(故正确答案为C. 答案 C 成正比成反比 G 两球心间第一宇宙速度 ?(考纲要求) 解析由于对第一宇宙速度与环绕速度两个概念识记不准～造成误解～其实第一宇宙速度是指最大的环绕速度( 答案 B 第二宇宙速度和第三宇宙速度 ? (考纲要求)

【思维驱动】 Mmv2GM解析 b是贴近地球表面的圆，沿此轨迹运动的物体满足G,m，解得 v, ，R2RR v2或满足mg,m，解得v,gR，以上得到的两个速度均为第一宇宙速度，发射速度小于第R 一宇宙速度则不能成为人造卫星，如a，故A、B正确;发射速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，卫星的轨道为椭圆，如c，故C错误;发射速度大于第二宇宙速度，轨迹将不闭合，发射速度大于第三宇宙速度，轨迹也不闭合，故d轨迹不能确定其发射速度是否大于第三宇宙速度，D错误( 答案 AB 考点一万有引力定律的应用解析设地球的密度为ρ，地球的质量为M，根据万有引力定律可知，地球表面的重力加速 GM4度g,.地球质量可表示为M,πR3ρ.因质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为R23 3R,d4,,零，所以矿井下以(R,d)为半径的地球的质量为M′,π(R,d)3ρ，解得M′,M，,,3R GM′则矿井底部处的重力加速度g′,，则矿井底部处的重力加速度和地球表面的重力(R,d)2 g′d加速度之比为,1,，选项A正确，选项B、C、D错误( gR 答案 A 22πm月m,,解析 LRO运行时的向心加速度为a,ω2r,(R，h)，B正确;根据G,,,T(R，h)2

高中物理：第三单元牛顿运动定律

第三单元牛顿运动定律本单元知识由牛顿的三个运动定律、国际单位制、牛顿对经典力学的贡献以及经典力学的局限性组成。其中牛顿第二定律是本单元的重点。本单元的核心规律是牛顿第二定律，它揭示了运动和力的关系。在本单元的学习中，应注意与前两个单元知识的联系，在对物体进行运动状态分析和受力分析的基础上，用牛顿第二定律解决涉及运动和力的问题，提高综合运用力学知识的能力。本单元内容与力学、电学等知识联系紧密，在分析、演绎、理论计算等方面有较高的要求。本单元的学习要特别注重实验研究的方法，在牛顿第一定律的学习中，感悟理想化实验的重要意义；在牛顿第二定律的学习中，运用控制变量的方法设计实验。通过学习牛顿第三定律在火箭原理中的重要作用，以及我国火箭发展史，了解有关神舟六号载人飞船和“嫦娥工程”系列成功发射的事迹。在学习经典力学的适用范围和局限性的同时，领略科学家的科学态度和创新精神。学习要求内容 1．牛顿第一定律。 2．牛顿第二定律。 3．牛顿第三定律。 4．国际单位制。 5．牛顿对科学的贡献。 6．经典力学的局限性。 7．爱因斯坦对科学的贡献。 8．学生实验：用DIS研究加速度与力的关系，加速度与质量的关系。要求 1．理解牛顿第一定律理解惯性，知道惯性是一切物体固有的属性，知道质量是惯性大小的量度；知道伽利略理想实验，通过伽利略斜面理想实验，认识理想实验的科学方法，感悟理想实验的科学方法对人类思想产生了的深远影响；理解牛顿第一定律，能用牛顿第一定律和惯性概念解释一些简单的实际现象。 2．掌握牛顿第二定律在理解力是使物体运动状态变化的原因的基础上，理解牛顿第二定律的内容及其表达式。能根据实验目的，选择合适的实验器材，运用控制变量等方法，设计用DIS探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验方案，并能根据实际情况修正探究方案，完成实验。能按照正确的方法和步骤，用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。通过“牛顿定律与交通”等专题的学习，激发社会责任感。 3．理解牛顿第三定律知道力的作用总是相互的，有作用力必定有反作用力；在较简单的相互作用中能分析作用力和反作用力，并画出示意图；理解牛顿第三定律及其表达式，包括作用力与反作用力的大小、方向、作用线、作用点的关系等；知道作用力和反作用力的性质总是相同的；通过观察DIS研究作用力与反作用力的大小、方向等关系的过程，感受从图象中收集有效信息的方法，从DIS动态显示作用力与反作用力关系的图线，感受物理图象的美感。 4．知道国际单位制知道基本单位、导出单位、单位制；能规范地表达物理量的单位，并能正确进行换算。

行星运动、万有力定律

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第一讲行星的运动万有引力定律课时1行星的运动【知识要点】一、地心说与日心说古希腊天文学家托勒密在公元2世纪，提出了地心说宇宙体系。在这个体系里，地球是静止不动的，地球是宇宙的中心。 5世纪，以波兰天文学家哥白尼为代表的日心说学派则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。二、行星的运行轨道 1、第谷的匀速圆周运动模型丹麦天文学家第谷通过长期天文观测，提出太阳系中所有行星绕太阳的运动是匀速圆周运动。 2、开普勒的计算德国天文学家开普勒仔细整理了丹麦天文学家第谷留下的长期观测资料，并在匀速圆周运动模型下进行了计算，发现计算结果与第谷的观测数据间有8’差异，他摒弃了行星做匀速圆周运动的假设，提出了行星的运动轨道是椭圆的新观点。经过10多年的悉心研究，终于发现了后来以他的名字命名的行星运动定律： 3、开普勒三大定律（1）开普勒第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。（2）开普勒第二定律（面积定律）：对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。（3）开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。表达式： 32 a k T =（比值k 是一个与行星无关，仅与中心天体——太阳的质量有关的常数）。【典例剖析】【例1】木星绕太阳运动的周期为地球绕太阳运动周期的12倍。那么，木星绕太阳运动轨道的半长轴是地球绕太阳运动轨道半长轴的多少倍？【解析】设木星、地球绕太阳运动的周期分别为T 1、T 2，它们椭圆轨道的半长轴分别为a 1、 a 2，根据开普勒第三定律有22 3 2 2131T a T a =，则232 113222 12 5.24a T a T ==≈。可见，木星绕太阳运动轨道的半长轴约为地球绕太阳运动轨道半长轴的5.24倍。【例2】天文学家观测到哈雷彗星绕太阳运转的周期是76年，彗星离太阳最近的距离是 8.9×1010m ，但它离太阳最远的距离不能测出。试根据开普勒定律计算这个最远距离。（太阳 a F F 太阳地球

开普勒三定律

开普勒三定律、万有引力定律 1． (2017·湖南衡阳五校联考)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是（） A ．伽利略首先将实验事实和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来 B ．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献 C ．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律 D ．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量 2． (2013·江苏高考)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( ) A ．太阳位于木星运行轨道的中心 B ．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C ．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D ．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 3．某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a ，近日点离太阳的距离为b ，过远日点时行星的速率为v a ，则过近日点时行星的速率为（） A ．v b ＝b a v a B ．v b ＝ a b v a C ．v b ＝a b v a D ．v b ＝ b a v a 4．地球在绕太阳转动的同时，本身绕地轴在自转，形成了春、夏、秋、冬四个季节，则下面说法正确的是（） A ．春分时地球公转速率最小 B ．夏至时地球公转速率最小 C ．秋分时地球公转速率最小 D ．冬至时地球公转速率最小 5．（2010新课标卷）太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像.图中坐标系的横轴是lg(T/T 0)，纵轴是lg(R/R 0);这里T 和R 分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T 0和R 0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是（） 6．若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆，各星球半径和轨道半径如下表所示： A ．80年 B ．120年 C ．165年 D ．200年

公开课教案行星的运动

行星的运动【教学目的】知识目标：了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程；知道开普勒对行星运动的描述。能力目标：培养学生语言表达能力；协作能力；计算推理能力；以及在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设，再经过实验验证的正确认识事物本质的思维方法。情感目标：通过开普勒行星运动定律的建立过程，渗透科学发现的方法论教育，建立科学的宇宙观；激发学生热爱科学、探索真理的求知热情。【教学重点】“日心说”的建立过程和行星运动的规律【教学难点】学生对天体运动缺乏感性认识；开普勒如何确定行星运动规律的【教学仪器】录像，课件，图钉，纸，线【教学方法】启发式综合教学法【教学过程】引入：宇宙中有无数星系，与我们最密切的星系就是太阳系，首先我们通过一段录像来看一下太阳系的结构。太阳系中有九大行星，这是我们早就获知的一个信息。然而，2006年，8月24日国际天文学联合会大会通过新的行星定义，冥王星因不能清除其轨道附近其他天体而被“逐出”行星行列，编入“矮行星”。这样的话，太阳系就只有八大行星了，今后教材对这一点内容会做相应的修改。行星重新定义一事，表明人类对太阳系的认识又加深了一步，开始进入探测太阳系的黄金时代。那么，在古时，人类是对太阳、月亮、地球等天体的运动有过什么样的看法？新课教学最早，人类从观察北极星常年不动，及北斗七星的回转现象认为天是圆的地是方的，即天圆地方。直至公元二、三世纪才对宇宙中各天体的运动形成初步的理论——地心说。公元16世纪又提出了日心说。一、地心说首先请地心说小组展示自己的ppt，简要介绍地心说的发展过程及主要内容。地心说的主要内容是：地球是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星围绕地球做简单完美的圆周运动。接下来有请日心说小组介绍其创立者和主要内容二．日心说日心说的内容：太阳是宇宙中心并且静止不动，地球围绕太阳做圆周运动，并且在自转，其他行星都围绕太阳做圆周运动。过渡：我们现在知道地心说是错误的，哥白尼的日心说也并不完全正确，因为太阳并不是宇宙的中心,而是银河系中的一颗普通恒星，它也不是静止不动的。但日心说比地心说更接近真理。但日心说的传播必然危及教会的思想统治。罗马教廷对公开支持日心说的科学家加以迫害，把日心说视为“异端邪说”。可见，日心说最终战胜地心说是一个漫长而艰难的过程。三．日心说的发展过程请日心说发展史小组介绍为日心说的发展做出巨大贡献的科学家。参看殉道者哥白尼学说的弘扬。过渡：虽然哥白尼、伽利略等人否定了地心说，但仍然认为行星围绕太阳做简单的完美的圆周运动。那么是谁纠正了这个观点，使“日心说”更彻底地否定地心说．开普勒。提到开普勒我们就有必要先了解留给开普勒大量精确观测资料的人——丹麦的天文学家第谷·布拉赫（1546-1601）。有请第谷小组讲述其对天文学的贡献。参看第谷和开普勒的故事，两颗超新星——第谷和开普勒，建立万有引力的背景过渡：第谷连续20年对750颗左右恒星进行观察并有准确记录，为开普勒革新行星运动理论，发展日心说奠定了基础，那么开普勒如何发现行星运动三大定律的呢？请开普勒小组介绍接下来，我们通过录像把从地心说到日心说的主要代表人物，它们的理论以及建立的宇宙体系作个总结。看了录像和先前同学们的介绍，请大家谈谈：从哥白尼、布鲁诺、伽利略、第谷、开普勒这些科学家