第七章万有引力与宇宙航行1行星的运动
学习任务目标1．了解地心说与日心说的主要内容。(物理观念)2．理解开普勒三定律，并能用其分析解决相关问题。(科学思维)3．知道人类对行星运动的认识过程，体会人类认识事物本质的曲折过程，形成严谨的科学态度。(科学态度与责任)
问题式预习??????
知识点二开普勒定律1．开普勒定律的内容定律内容公式或图示开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，______处在椭圆的一个焦点上太阳
定律内容公式或图示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的面积______公式：S1＝S2开普勒第三定律所有行星轨道的半长轴的________跟它的公转周期的________的比都相等公式：＝k(k是一个对所有行星都相同的常量)相等三次方二次方
?圆圆心匀速圆周运动
[微训练]根据预习内容判断以下说法的正误。1．同一行星绕中心天体沿椭圆轨道运动，靠近中心天体时速度增大，远离中心天体时速度减小。()2．开普勒第三定律中的常量k与行星无关，与太阳也无关。()√×
[微思考]1．天体中描述行星运动时，“地心说”和“日心说”谁更简单？提示：日心说。2．所有行星都绕太阳在椭圆轨道上运行，某一行星绕太阳运动的速率在不同位置都一样大吗？提示：不一样，在行星距离太阳较近时速率大，在行星距离太阳较远时速率小。3．开普勒定律适用于卫星绕着行星的运动吗？提示：适用。
任务型课堂对开普勒定律的认识[探究活动]开普勒研究第谷留下的行星观测记录时发现，如果假设行星的运动是匀速圆周运动，计算所得数据与观测数据不符。于是，进行多年研究后，开普勒提出了行星运动的三定律。(1)行星在椭圆轨道上绕太阳运行时，行星在距太阳较近处与在距太阳较远处相比较，何处运动速率较大？
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[评价活动]1．下列关于行星绕太阳运动的过程，说法正确的是()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．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等√
D解析：由开普勒第三定律知，所有绕太阳公转的行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，而各个行星的公转周期不同，故它们的轨道半长轴不同，即轨道不同，A、C错误，D正确；由开普勒第一定律知，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，B错误。
2．我国农历节气中的春分、夏至、秋分、冬至是四季中的四个节点，在天文学上，春分、夏至、秋分、冬至时地球绕太阳运行的位置大致如图所示。从地球绕太阳的运动规律入手，下列判断正确的是()?A．在夏至日前后，地球绕太阳的运行速率较大B．在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大C．秋冬两季与春夏两季时间相等D．秋冬两季比春夏两季时间长√
B解析：由开普勒第二定律可知，地球在椭圆轨道上运动的速率不断变化。地球经过近日点时速率大，所以在冬至日前后，地球绕太阳的运行速率较大，A错误，B正确；地球靠近近日点时速率变大，靠近远日点时速率变小，故春夏两季比秋冬两季时间长，C、D错误。
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开普勒定律的推广和应用[探究活动]在地球公转轨道内侧的行星中，金星离地球最近，金星的体积约是地球的88%，质量约为地球的80%，公转轨道半径约为地球的72%。(1)地球和金星谁的公转周期更长？(2)根据以上数据推算，在金星上“一年”相当于地球上的多少天？
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2．假设“嫦娥三号”探测器沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面100km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。之后，探测器在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面100km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。用T1、T2、T3分别表示探测器在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ上运动的周期，则下列选项正确的是()?A．T1T2＝T3 B．T1＜T2＜T3C．T1＞T2＞T3 D．T1＝T2＝T3√
C解析：根据开普勒第三定律可知，探测器在不同轨道上绕月球运行时的轨道半长轴的三次方与周期的平方的比值相同，显然轨道Ⅰ的半长轴最大，轨道Ⅲ的半径最小，故A、B、D错误，C正确。
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2．开普勒定律的推广开普勒三定律是对行星绕太阳运动规律的总结，该结论对于卫星绕行星的运动情况也成立；根据开普勒第三定律，对于同一行星的不同卫星，圆轨道半径的三次方与运动周期的二次方之比为常量，且该常量由中心天体决定，与卫星无关。
过程性达标?√√
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THANKS