2017-2018学年高中物理必修二(人教版)课件：第6章 万有引力与航天 第1节
合集下载
高中物理 第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动课件 新人教版必修2
比值都相等，即___Tr_3_2＝__k______.
拓展延伸►———————————(解疑难) 开普第三定律中的k值是由中心天体决定的，与环绕天体无 关，与是椭圆运动还是圆周运动无关．
3.“嫦娥三号”先进入半长轴为a的绕月椭圆轨道，周期为T，
后调整为半径为R的近月圆轨道，则“嫦娥三号”在近月轨道
[名师点评] 开普勒行星运动三定律是理解行星运动和进一步 学习天体运动知识的基础．本节知识的考查点主要集中在应 用行星运动三定律分析有关天文现象和人造卫星运动问题．
开普勒第三定律的应用
1．星体绕中心天体做椭圆运动时，其周期与轨道半长轴的关系 满足：aT32＝k. 2．星体绕中心天体做圆周运动时，其周期与轨道半径的关系满 足：RT32＝k. 3．绕同一中心天体运行的星体，有的轨迹为椭圆，有的轨迹为 圆，则满足：Ta32＝TR′3 2＝k.
2.(1)绕太阳运动的行星的速度大小是不变的．( × ) (2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动．( × ) (3)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长．( √)
三、行星运动的近似处理(阅读教材P33) 1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在__圆__心____． 2．行星绕太阳做__匀__速__圆__周__运动． 3．所有行星_轨__道__半__径___的三次方跟它的公转周期的二次方的
提示：地球和太阳都不是宇宙的中心，地球绕太阳公转，是 太阳系的一颗行星．“太阳从东方升起，在西方落下”，是地 球上的人以地球为参考系观察的结果，并不能说太阳绕地球 转动，因为运动是相对的，参考系不同，对运动的描述也不 同．
二、开普勒行星运动定律(阅读教材P32～P33)
定律
内容
公式或图示
开普勒第 一定律
个与行T星2 _无__关___的常量
拓展延伸►———————————(解疑难) 开普第三定律中的k值是由中心天体决定的，与环绕天体无 关，与是椭圆运动还是圆周运动无关．
3.“嫦娥三号”先进入半长轴为a的绕月椭圆轨道，周期为T，
后调整为半径为R的近月圆轨道，则“嫦娥三号”在近月轨道
[名师点评] 开普勒行星运动三定律是理解行星运动和进一步 学习天体运动知识的基础．本节知识的考查点主要集中在应 用行星运动三定律分析有关天文现象和人造卫星运动问题．
开普勒第三定律的应用
1．星体绕中心天体做椭圆运动时，其周期与轨道半长轴的关系 满足：aT32＝k. 2．星体绕中心天体做圆周运动时，其周期与轨道半径的关系满 足：RT32＝k. 3．绕同一中心天体运行的星体，有的轨迹为椭圆，有的轨迹为 圆，则满足：Ta32＝TR′3 2＝k.
2.(1)绕太阳运动的行星的速度大小是不变的．( × ) (2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动．( × ) (3)行星轨道的半长轴越长，行星的周期越长．( √)
三、行星运动的近似处理(阅读教材P33) 1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在__圆__心____． 2．行星绕太阳做__匀__速__圆__周__运动． 3．所有行星_轨__道__半__径___的三次方跟它的公转周期的二次方的
提示：地球和太阳都不是宇宙的中心，地球绕太阳公转，是 太阳系的一颗行星．“太阳从东方升起，在西方落下”，是地 球上的人以地球为参考系观察的结果，并不能说太阳绕地球 转动，因为运动是相对的，参考系不同，对运动的描述也不 同．
二、开普勒行星运动定律(阅读教材P32～P33)
定律
内容
公式或图示
开普勒第 一定律
个与行T星2 _无__关___的常量
高中物理人教版必修二《第6章第1节》课件
2．在处理天体运动时，开普勒第三定律表述为： 天体轨道半径 r 的三次方跟它的公转周期 T 的二次方的 比值为常数，即Tr32＝k。据此可知，绕同一天体运动的 多个天体，轨道半径 r 越大的天体，其周期越长。
3．天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动 规律，与一般物体的运动在应用这两个规律上没有区别。
如果地球半径为 R0，求飞船由 A 点
运动到 B 点所需要的时间。
图 6－1－2
[审题指导] 分析题图，可以获得以下信息： (1)开普勒第三定律对圆轨道和椭圆轨道都适 用。 (2)椭圆轨道的半长轴大小为R＋R0。
2 (3)飞船由 A 运动到 B 点的时间为其椭圆轨道 周期的一半。
[自主解答] 飞船沿椭圆轨道返回地面，由题图
图6－1－1
解析 由开普勒第三定律知RT23＝k，所以 R3＝kT2 故 D 正确。
答案 D
2．下列关于行星绕太阳运动的说法中，正确 的是
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的 中心处 C．离太阳越近的行星运动周期越长 D．所有行星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
◎变式训练
1．图6－1－3是行星m绕恒星M运行的示意图，
下列说法正确的是
图6－1－3
A．速率最大点是B点 B．速率最小点是C点 C．m从A点运动到B点做减速运动 D．m从A点运动到B点做加速运动
解析 由开普勒第二定律知，行星与恒星的连线在
相等的时间内扫过的面积相等；A点为近地点，速率最大 ，B点为远地点，速率最小，A、B错误；m由A点到B点的 进程中，离恒星M的距离越来越远，所以m的速率越来越
) 运动时的椭圆轨道是不
同的
图示
高中物理第六章万有引力与航天第1节行星的运动课件新人教版必修20728193
32＝Ta22
3
2，
得aa21＝
3
TT122＝
3
3 212＝ 14，所以 C 正确。
答案(dá àn)：C
第三十一页，共32页。
(1)无论是日心说还是地心说都认为中心天体是静止不动 的，绕行天体均做匀速圆周运动，这与丹麦天文学家第谷的观 测数据是不符的。
(2)开普勒第一定律指明行星绕太阳的轨道为椭圆轨道，而 非圆轨道。开普勒第二定律可导出近日点速率大于远日点速率。 开普勒第三定律指明了行星公转周期与半长轴间的定量关系。
如图6－1－3所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦 图6－1－3
点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于
()
A．F2
B．A
C．F1
D．B
解析：根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等时间内扫过
相等的面积，因为(yīn wèi)行星在A点的速率比在B点大，所以太
阳位于F2，故A正确。
答案：A
第二十九页，共32页。
定律
内容
公式或图示
所有行星围绕太阳运动的
开普勒第一定律
轨道都是
，太阳处
(轨道定律) 在椭圆的一个椭圆(tuǒ上yuán)
焦点
对于任意一行星来说，它
开普勒第二定律
与太阳的连线在相等的时
(面积定律) 间内扫过相等的 面积(miàn jī)
开普勒第三定律
所有行星的轨道的 半长轴 公式： Ta32＝k 。
的三次方 跟它的 公转(gōngz式hu中ànk)是周与期行星
()
A．天体的运动毫无规律，无法研究
B．天体的运动是最完美(wánměi)的、和谐的匀速圆周运动
C．太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动
人教版高中物理必修二 第六章万有引力和航天课后习题讲解课件(共27张PPT)
的规律是怎么得到的?
v2
F m
r
v 2r
T
F
m r2
r3 T2 K
F m v2
解：根据匀速圆周运动的公式：
r
2r
v
T
F
m
4 2
T2
r
根据开普勒第三定律： F
4 2km
T2
r
其中F
Gm r2
3、自己查找月—地距离、月球公转周期等数据，计算月球公转的向心加速 度。你得到的计算值相当于地面附近自由落体加速度的多少分之一？
解：这节的讨论属于根据物体的运动探究它受的力。前 一章平抛运动的研究属于已知受力探究它的运动。而圆 周运动的研究属于根据物体的运动探究它的受力。
2、在探究太阳对行星的引力的规律时，我们 以左边的三个等式为根据，得出了右边的 关
系式。左边的三个等式有的可以在实验室中验证，有的则不能。这个无法在实验 室验证
(5 104
2.01040 2.01039 3.0108 365 24 3600)2
N
1.191028 N
可见天体之间的万有引力是很大的。
3、一个质子由两个u夸克和一个d夸克组成。一个夸克的质量是7.1×1030kg，求两个夸克相距1.0×10-16m时的万有引力?
解：
微观粒子间的万有引力非常小，有时 可以忽略不计。
6.4万有引力理论的成就
课后习题讲解
问题与练习解答：
1、已知月球的质量是7.3·×1022kg，半径是1.7×103km，月 球表面的自由落体加速度有多大？这对宇航员在月球表面的行 动会产生什么影响?
解： 在月球表面有
G
M 月m R月2
mg月
得到：g月
人教版高中物理必修2第六章6.3万有引力定律(共15张PPT)(优质版)
（4）G 的通常取值为 G6.6 71 0 1N 1m 2/k2g
（5）适用条件：
①万有引力定律只适用于质点间引力大小的计 算．当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时， 物体可以看成质点，直接使用万有引力定律计算．
②当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的 引力也可直接用公式计算，但式中的r是指两球心间 距离．
的事就赶紧去做，并且尽量把它做到最好，这样才不会留下太多的遗憾和悔恨。淡看人生苦痛，淡薄名利，心态积极而平衡，有所求而有所不求，有所为而有所不为，不用刻意掩饰自己，不用势利逢迎他人，只是做一个简单真实的 自己。63.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有成长，而是在扎 64.无论你从事什么行业，只要做好两件事就够了：一个是专业、一个是人品。专业决定了你的存在，人品决定了你的人脉；剩下的就 是坚持。65.给自己的三句话：一、年轻，什么都还来得及;二、不要纠缠于小事;三、你现在遇到的事都是小事。66.生活只有两种选择：重新出发，做自己生命的主角；抑或停留在原地，做别人的配角。67.决定你的人生高度的，不 是你的才能，而是你的人生态度！限制你的，从来就不是什么年龄，而是你的心态！68.水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运！69.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不 难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！70.有理想，有目标，攒足力量向前冲;有勇气， 有信心，艰苦奋斗不放松;有恒心，有毅力，百折不挠不认输;加把劲，提提神，前途光明见曙光。71.想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不 到，又何必抱怨这个世界都和你作对？72.人生从来没有固定的路线，决定你能够走多远的，并不是年龄，而是你的努力程度。无论到了什么时候，只要你还有心情对着糟糕的生活挥拳宣战，都不算太晚。迟做，总比不做好！73.任 何打击都不应该成为你堕落的借口，你改变不了这个世界，但你可以改变自己，选择一条正确的路，坚定的走下去。74.也许你一生中走错了不少路，看错不少人 ，承受了许多的叛逆，落魄得狼狈不胜， 但都无所谓，只要还活着， 就总有盼望，余生很长， 何必慌张 75.这世界上，没有能回去的感情。就算真的回去了，你也会发现，一切已经面目全非回去的，只是存于心底的记忆。是的，回不去了，所以，我们只能一直往前。76.鸡汤再有理，终究是别人的 总结。故事再励志，也只是别人的经历，只有你自己才能改变自己。77.理想艰险，遇到再大的困难，想着为自己的理想奋斗，也不会选择放弃。即使在阴霾的云沙下，也会想到苍天苏醒的风和日丽。即使在封闭的角落中也会让心 灵驰骋在广阔的草原上。78.只要勇于去博，英勇去闯，就可闯出一片属于自己天地，以实现人生出色。不管结局能否完美，至少你享受拼搏的过程，就是人生的成功，就是胜者。79.一个人想要优秀，你必须接受挑战！一个人想要 尽快优秀，就要寻找挑战！80.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有 尽全力，才能迎来美好的明天！81.每个人都有一行热泪，苦也要面对，因为坚强；每个人都有无言的伤，痛也要承受，因为成长。82.每一份坚持都是成功的累积！只要相信自己，总会遇到惊喜；每一种生活都有各自的轨迹！记得 肯定自己，不要轻言放弃；每一个清晨都是希望的开始，记得鼓励自己！83.我没有靠山，自己就是山！我没有天下，自己打天下！我没有资本，自己赚资本！这世界从来没有什么救世主。我弱了，所有困难就强了。我强了，所有 阻碍就弱了！活着就该逢山开路，遇水架桥。生活，你给我压力，我还你奇迹！.你要记得，在这个世界上，你是独一无二的，没人像你，你也不需要去代替谁。在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁
2018-2019学年高中物理 第六章 万有引力与航天 1 行星的运动优质课件 新人教版必修2
[答案] C
[解析] 由开普勒第二定律 恒星的连线在相同时间内 的面积；A离恒星较近，要 间内扫过相同的面积，则 的弧长，所以在A点的速度 在B点的速度是最小的，故 错误．所以从A到B是减速 是加速运动，选项C正确，
自我检测
3．(开普勒第三定律的理解)理论和实践证明， 开普勒行星运动定律不仅适用于太阳系中的天 体运动，而且对一切天体(包括卫星绕行星的运 动)都适用．关于开普勒第三定律的公式a2/T2＝ k，下列说法正确的是( ) A．公式只适用于轨道是椭圆的运动 B．式中的k值，对于所有行星(或卫星)都相等 C．式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心 天体旋转的行星(或卫星)无关 D．若已知月球与地球之间的距离，根据公式可 求出地球与太阳之间的距离
学习互动
a3 例 2 (多选)关于开普勒第三定律的公式T2＝k，以下理解正确的是( A．研究行星绕太阳的运转时，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 a，周期为 T，月球绕地球运转轨道的
a3 a′3 周期为 T′，则T2＝T′2 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
【导入二】 在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体，如月亮、地球
星星……日出日落，斗转星移，各种天体都在不停地运动，我们知道：月 球绕着太阳转，地球在公转的同时还在自转，天体的运动遵循着什么样的 星体的运动，有地心说和日心说，我们知道地心说是错误的，那么日心说 呢？行星是否在做完美的匀速圆周运动呢？“坐地日行八万里，巡天遥看 些无数天体组成的广袤无垠的宇宙始终是人们渴望了解、不断探索的领域 们沿着先辈们的足迹去了解行星的运动特点.
新课导入
【导入一】 我们与无数生灵生活在地球上，白天我们沐浴着太阳的光辉．夜晚
高中物理 第6章 万有引力与航天《人造卫星的运动》课件 新人教版必修2
答案：CD
6．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极
的大小为 g0，在赤道的大小为 g，地球自转的周期为 T，引力常量为 G.地球的 密度为( )
3π A.GT2
g0－g g0
3π C.GT2
3π B.GT2
g0 g0－g
3π D.GT2
g0 g
解析：在地球两极重力等于万有引力，即有 mg0＝GMRm2 ＝43πρmGR，在赤 道上重力等于万有引力与向心力的差值，即 mg＋m4Tπ22R＝GMRm2 ＝43πρmGR，联
解析：绕地球飞行的人造卫星及其内所有物体均处于完全失重状态，故在 卫星内部，一切由重力引起的物理现象不再发生或由重力平衡原理制成的仪器 不能再使用．故天平、密度计、气压计不能再用，而弹簧测力计的原理是胡克 定律，它可以正常使用，B 项正确．
答案：B
3．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆
原来的
2 2
解析：卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故 F 向＝F 引＝GMrm2 ， 当 r 增大到原来的 2 倍时，向心力、万有引力减小到原来的14；由 v＝ GrM知，
v 将减到原来的 22；并且角速度 ω 也减小，因此 v 与 r 不成正比，所以不能由 v＝ωr、F＝mvr2来判断 v、F 的变化．
答案：D
二、非选择题(本题有 3 小题，共 40 分) 11．(12 分)宇航员在某星球表面以初速度 v0 竖直向上抛出一个物体，物体 上升的最大高度为 h.已知该星球的半径为 R，且物体只受该星球的引力作用． (1)求该星球表面的重力加速度． (2)如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速 圆周运动的线速度和周期． 解析：(1)设该星球表面的重力加速度为 g′， 物体做竖直上抛运动，由题意得 v20＝2g′h， 得 g′＝2vh02 .
6．假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极
的大小为 g0，在赤道的大小为 g，地球自转的周期为 T，引力常量为 G.地球的 密度为( )
3π A.GT2
g0－g g0
3π C.GT2
3π B.GT2
g0 g0－g
3π D.GT2
g0 g
解析：在地球两极重力等于万有引力，即有 mg0＝GMRm2 ＝43πρmGR，在赤 道上重力等于万有引力与向心力的差值，即 mg＋m4Tπ22R＝GMRm2 ＝43πρmGR，联
解析：绕地球飞行的人造卫星及其内所有物体均处于完全失重状态，故在 卫星内部，一切由重力引起的物理现象不再发生或由重力平衡原理制成的仪器 不能再使用．故天平、密度计、气压计不能再用，而弹簧测力计的原理是胡克 定律，它可以正常使用，B 项正确．
答案：B
3．探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆
原来的
2 2
解析：卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故 F 向＝F 引＝GMrm2 ， 当 r 增大到原来的 2 倍时，向心力、万有引力减小到原来的14；由 v＝ GrM知，
v 将减到原来的 22；并且角速度 ω 也减小，因此 v 与 r 不成正比，所以不能由 v＝ωr、F＝mvr2来判断 v、F 的变化．
答案：D
二、非选择题(本题有 3 小题，共 40 分) 11．(12 分)宇航员在某星球表面以初速度 v0 竖直向上抛出一个物体，物体 上升的最大高度为 h.已知该星球的半径为 R，且物体只受该星球的引力作用． (1)求该星球表面的重力加速度． (2)如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星，求该卫星做匀速 圆周运动的线速度和周期． 解析：(1)设该星球表面的重力加速度为 g′， 物体做竖直上抛运动，由题意得 v20＝2g′h， 得 g′＝2vh02 .
【最新】人教版高中物理必修二 第六章 《万有引力与航天》引力问题在物理学中的地位 教学指导课件
人造卫星的常用轨道
• 1．圆轨道（侦查、气象、地球资源勘测、测 地、导航、通信等） 2．椭圆轨道（常用于科学探测卫星） • 3．地球同步轨道（零倾角，高度为35 800km， 最适合地面远距离通话、电视转播等通信卫星 和导弹预警卫星） • 4．极地轨道（优点是覆盖全球，侦查、导航、 气象、测地、地球资源勘测等应用大倾角的轨 道和极地轨道）
• 基本参数——描述 轨道平面在空间中的方位； 椭圆轨道在轨道平面中的取向（长轴指向） 椭圆轨道的形状和大小。
• 1．轨道倾角 i——赤道平面与卫星轨道平面 间的夹角 • 2．升交点赤经Ω——从春分点到卫星升交 点的经度。 • 3．近地点幅角ω——地心与升交点连线 和 地心与近地点连线 间的夹角 • 4．椭圆半长轴a • 5．椭圆偏心率e • 6．卫星通过近地点的时刻t
• 已知地球半径为 R ，地球表面重力加速度 为g，不考虑地球自转的影响。 1. 推到第一宇宙速度v1的表达式； 2. 若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道 距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。
一物体静置在平均密度为 的球形天体表面的 赤道上。已知万有引力常量为G，若由于天体 自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天 体自转周期为
• 在建立万有引力定律的科学进程中，涉及 到天文学、数学和力学等诸多领域的发展。
• 牛顿不但善于继承前人的研究成果，而且 以他高度的创造力和创新思维批判的继承 了前人的科学思想，发展并完善了科学研 究的途径和方法。
• 1. 研究方向：牛顿关心的不是引力的“为 什么”而是“如何作用”——寻求规律，提 出准确的数学描述
万有引力定律的得出
古代朴素的唯物主义思想 对行星运动的大量观测 开普勒定律 猜想行星运动是由太阳引力作用造成的 提出引力与距离平方成反比的设想 牛顿：使物体下落的力与月球绕地球运动的 向心力应该具有相同性质 月地检验，证实平方反比关系 根据引力是普适的观点，合理推广， 最终得到万有引力定律 理论和实践的辩证关系： 理论对实践的指导+实践对理论的检验
高中物理 第六章 万有引力与航天 1 行星的运动课件 新人教版必修2
距太阳较远处相比较，运动速率何处较大？
行星运动的一般处理方法
行星的轨道与圆十分接近，中学阶段按________处理， 运动规律可描述为：
1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 ________．
2．对某一行星来说，它绕太阳转动的角速度(或线速度 大小)________，即行星做________运动．
[答案] BC
开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题，得出了行 星运动的轨道不是圆.行星与太阳的距离是不断变化的，太阳 并不是位于椭圆的中心，而是位于一个焦点处.不同行星的轨 道不同，但所有轨道有一个公共焦点.
[对点训练 1] (多选)根据开普勒第一定律，下列说法正确 的是( )
A．太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D．日心说的说法是正确的
这与________天文学 心 静止不动的，地球和其他行星
家________的观测数 说 都绕________运动
据不符
[预习交流] 地心说与日心说哪种是正确的？为什么？
定律
开普勒行星运动定律 内容
开普勒 第一定
律
所有行星绕太阳运动的轨 道都是________，太阳处 在________的一个 ________上
知识点三、圆轨道 1.圆心 2．不变 匀速圆周 3．轨道半径 公转周期 Tr32＝k
预习交流： 1 2.6
解析：设地球绕太阳运转周期为T1，水星绕太阳运转周期为 T2，由开普勒第三定律有Ta1312＝Ta3222.
因地球和水星都绕太阳做近似匀速圆周运动，故
T1＝2vπa1 1，T2＝2vπa2 2.
①如图所示，行星沿椭圆轨道运行，太阳 行星靠 位于一个椭圆的焦点上，如果时间间隔相 近太阳 等，即t2－t1＝t4－t3，那么面积SA＝SB.由 对速 时速度 此可见，行星在远日点的速率最小，在近 度大 大，远 日点的速率最大 小的 离太阳 认识 时速度 小
行星运动的一般处理方法
行星的轨道与圆十分接近，中学阶段按________处理， 运动规律可描述为：
1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 ________．
2．对某一行星来说，它绕太阳转动的角速度(或线速度 大小)________，即行星做________运动．
[答案] BC
开普勒第一定律解决了行星运动的轨道问题，得出了行 星运动的轨道不是圆.行星与太阳的距离是不断变化的，太阳 并不是位于椭圆的中心，而是位于一个焦点处.不同行星的轨 道不同，但所有轨道有一个公共焦点.
[对点训练 1] (多选)根据开普勒第一定律，下列说法正确 的是( )
A．太阳系中的所有行星有一个共同的轨道焦点 B．行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C．行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D．日心说的说法是正确的
这与________天文学 心 静止不动的，地球和其他行星
家________的观测数 说 都绕________运动
据不符
[预习交流] 地心说与日心说哪种是正确的？为什么？
定律
开普勒行星运动定律 内容
开普勒 第一定
律
所有行星绕太阳运动的轨 道都是________，太阳处 在________的一个 ________上
知识点三、圆轨道 1.圆心 2．不变 匀速圆周 3．轨道半径 公转周期 Tr32＝k
预习交流： 1 2.6
解析：设地球绕太阳运转周期为T1，水星绕太阳运转周期为 T2，由开普勒第三定律有Ta1312＝Ta3222.
因地球和水星都绕太阳做近似匀速圆周运动，故
T1＝2vπa1 1，T2＝2vπa2 2.
①如图所示，行星沿椭圆轨道运行，太阳 行星靠 位于一个椭圆的焦点上，如果时间间隔相 近太阳 等，即t2－t1＝t4－t3，那么面积SA＝SB.由 对速 时速度 此可见，行星在远日点的速率最小，在近 度大 大，远 日点的速率最大 小的 离太阳 认识 时速度 小
人教物理必修二同步配套课件：第六章 万有引力与航天+6.3 (共28张PPT)
而减小,重力逐渐增大,直到等于地球对物体的万有引力。
(2)重力、重力加速度与高度的关系。
由于地球的自转角速度很小,所以一般情况下可忽略自转的影响。
①在地球表面:mg=G 2 ,g= 2 ,g 为常数。
②在距地面 h 处:mg'=G(+ℎ)2 ,g'=(+ℎ)2 ,高度 h 越大,重力越小,重力
3.万有引力定律
核心素养培养目标
1.知道地球上的重物下落与
天体运动的统一性,知道万
有引力定律的适用范围。
2.理解万有引力定律的含义,
会用万有引力定律解决ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单
的引力计算问题。
3.了解引力常量 G 的测定在
科学历史上的重大意义。
核心素养形成脉络
自主阅读
自我检测
一、月—地检验
1.检验目的:维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是
1
减小到原来的8,可采用的方法是(
)
A.使两物体的质量各减小一半,距离保持不变
B.使两物体质量各减小一半,距离增至原来的 2 倍
1
C.使其中一个物体质量减为原来的2,距离增至原来的 2 倍
1
D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的2
1 2
解析:根据万有引力定律公式 F=G 2 可知,选项 C 正确。
力又是多少呢?
要点提示两个挨得很近的人,不能看作质点,不能根据万有引力
定律求他们间的万有引力。小球放到地球的中心,万有引力定律已
不适用。地球的各部分对小球的吸引力是对称的,小球受的万有引
力是零。
探究一
探究二
知识归纳
的适用条件
2
(2)重力、重力加速度与高度的关系。
由于地球的自转角速度很小,所以一般情况下可忽略自转的影响。
①在地球表面:mg=G 2 ,g= 2 ,g 为常数。
②在距地面 h 处:mg'=G(+ℎ)2 ,g'=(+ℎ)2 ,高度 h 越大,重力越小,重力
3.万有引力定律
核心素养培养目标
1.知道地球上的重物下落与
天体运动的统一性,知道万
有引力定律的适用范围。
2.理解万有引力定律的含义,
会用万有引力定律解决ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单
的引力计算问题。
3.了解引力常量 G 的测定在
科学历史上的重大意义。
核心素养形成脉络
自主阅读
自我检测
一、月—地检验
1.检验目的:维持月球绕地球运动的力与地球上苹果下落的力是
1
减小到原来的8,可采用的方法是(
)
A.使两物体的质量各减小一半,距离保持不变
B.使两物体质量各减小一半,距离增至原来的 2 倍
1
C.使其中一个物体质量减为原来的2,距离增至原来的 2 倍
1
D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的2
1 2
解析:根据万有引力定律公式 F=G 2 可知,选项 C 正确。
力又是多少呢?
要点提示两个挨得很近的人,不能看作质点,不能根据万有引力
定律求他们间的万有引力。小球放到地球的中心,万有引力定律已
不适用。地球的各部分对小球的吸引力是对称的,小球受的万有引
力是零。
探究一
探究二
知识归纳
的适用条件
2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按 圆心 圆轨道处理，即： 1．行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在 匀速圆周 不变 _______ 。 2 ．对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度 (或 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 线速度大小) ________ ，即行星做___________运动。 r3
本章的重点是万有引力定律的发现过程和该定律的具体应用。难点是利 用万有引力定律解决航空航天及天体运动的实际问题。
〔学 法 指 导〕 1．在本章学习中，要充分感悟前辈科学家们探索自然奥秘不屈不挠的精神 和对待科学研究一丝不苟的态度， 感悟到科学的结论总是在顽强曲折的科学实践 中悄悄地来临。 2．在理解和把握本章内容时，要和前一章的圆周运动结合起来，找出物体 做圆周运动的半径，以及物体的向心力。对天体运动的处理方法：一般是把天体 v2 Mm 的运动看做匀速圆周运动，所需向心力由万有引力提供，F＝G 2 ＝m r ＝mrω2 r 2π 2 ＝mr( T ) 。应用时可根据具体情况选用适当的关系式进行分析或计算。
解析：地球绕太阳运行时，对于北半球的观察者而言， 秋冬季节地球在近地点运动，经过CDA这段曲线；在春夏季 节地球经过ABC这段曲线，根据开普勒第二定律，地球在秋 冬季节比在春夏季节运动得快一些，时间相应就短一些。一 年之内，春夏两季共184天，秋冬两季只有181天。
『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 导学号 66904204 ( 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
解析：所有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 a3 点上；行星在椭圆轨道上运动的周期 T 和轨道半长轴满足 2＝恒量，故所有行星 T 实际并不是在做匀速圆周运动，整个宇宙是在不停运动的。
『想一想』 如图所示为地球绕太阳运行的示意图，图中椭圆表示地 球的公转轨道，A、B、C、D 分别表示春分、夏至、秋分、 冬至时地球所在的位置， 试分析说明一年之内秋冬两季比春 夏两季要少几天的原因。 导学号 66904205
公式或图示
定律
内容Biblioteka 公式或图示a3 T2 公式：__________ ＝k，k 是一个与 半长轴 开普勒 所有行星的轨道的_________ 无关 行星__________ 的常量 公转周期 第三 的三次方跟它的__________
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
2＝ k T 相等。表达式：__________。
3．航天正改变着我们的日常生活，从气象卫星到天气预报， 从卫星定位系统到自动导航，从失重现象到微重力实验，从太 空辐射到太空育种……，认真关注科学跟生活、社会的紧密联 系，体会物理学就在我们身边。
第一节 行星的运动
学习目标
※ ※ ※ 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 了解人们对天体运动规律的认识和发展过程
知识点 2
定律 开普勒 第一 定律 开普勒 第二 定律
开普勒行星运动定律
内容 所有行星绕太阳运动的轨道都是 椭圆 __________ ，太阳处在所有
椭圆 焦点 __________ 的一个__________ 上 相等 从太阳到行星的连线在__________ 相等 的时间内扫过__________ 的面积
〔知 识 导 航〕
本章主要讲述了人们对天体运动规律的认识历程及自然界普遍遵循的规 律之一——万有引力定律。
本章内容可分为三个单元： 第一单元(第1节～第3节)：回顾过去，即介绍万有引力定律的建立过程。
第二单元(第4节、第5节)：展示现在，即列举万有引力理论的巨大成就。 一是其理论成就“称量地球的质量”、“未知天体的发现”等，二是其实践 成就，航天事业的发展及其巨大成果。 第三单元(第6节)：展望未来，指出万有引力定律与任何其他理论一样， 有其局限性。
预习反馈
『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。( ) √ 太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动，且它们到太 (3) × 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。
第六章
万有引力与航天
〔情 景 切 入〕 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 作把天空中的现象与地面上的现象统一起来，成功地解释了天 体运动的规律。 本章我们将学习对人类智慧影响极为深远、在天体运动中起 着决定作用的万有引力定律，并了解它的发现历程和在人类开 拓太空中的作用。
知识导图
1
课 前 预 习
2
3 4 5
课 内 探 究
素 养 提 升
课 堂 达 标
课 时 作 业
课
前
预
习
知识点 1
两种对立的学说 内容 局限性
地球 是宇宙的中心，而且是静止 都把天体的运动看得很神圣， _______ 地心说 不动的，太阳、月亮以及其他行星 认为天体的运动必然是最完 地球 运动 匀速圆周 运 都绕_______ 美 、 最 和 谐 的 __________ 太阳 是宇宙的中心，而且是静止 动，但计算所得的数据和丹麦 _______ 第谷 的观测数据 日心说 不 动 的 ， 地 球 和 其 他 行 星 都 绕 天文学家 _______ 太阳 运动 不符 _______