行星的运动_行星的运动教学设计
以下是关于高一物理中“行星的运动”的一些主要知识点：一：开普勒行星运动定律1.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。2.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
以下是关于高一物理中“行星的运动”的一些主要知识点：一：开普勒行星运动定律1.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2.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。
这意味着行星在近日点的速度大于在远日点的速度，远日点到近日点速度增大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它的公转周期的二次方的比值都相等，表达式为a³/T²= k，其中a是椭圆轨道的半长轴，T是行星绕太阳公转的周期，如果近似看作匀速圆周运动，a取圆半径r，r³/T²=k：GM/4π，k是一个与行星无关的常量，只与中心天体的质量有关。
同一中心天体，k值相等，不同中心天体k值不同，如太阳系和地月系k值不同.二：行星运动的近似处理在高中阶段，通常把行星绕太阳的运动近似看成匀速圆周运动，太阳对行星的万有引力提供行星做匀速圆周运动的向心力根据牛顿第二定律和万有引力定律可得：GMm/r²=mv²/r=mω²r=……，由此可以推导出一些关于行星运动的物理量之间的关系，如线速度v，角速度ω，周期T 等，其中G是引力常量，M是太阳的质量，m是行星的质量，r是行星绕太阳运动的轨道半径。
例题：2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样之旅。如图，
假设嫦娥六号在环月椭圆轨道上沿图中箭头方向运动，只受到月球的引力，ab为椭圆轨道长轴，cd为椭圆轨道短轴某时刻嫦娥六号位于c点，则再经过二分之一周期它将位于轨道的（ ）A．b点 B．d点C．bd之间 D．ad之间。
例题：如图所示，
P是绕地球做圆轨道运行的一颗卫星，圆轨道的半径为r，运转周期为；Q是绕地球做椭圆轨道运行的一颗卫星，椭圆轨道的半长轴为a，运转周期为下列说法正确的是（ ）A．r³/T₁²≠a³/T₂²B．r³/T₁²=a³/T₂²，该比值的大小与卫星的质量有关。
C．地球位于卫星P圆轨道的圆心上，同时也位于卫星Q椭圆轨道的一个焦点上D．在相等的时间内，卫星P与地心的连线扫过的面积一定等于卫星Q与地心的连线扫过的面积例题：如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹，
短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至假设地球只受到太阳的引力，下列说法正确的是（ ）A．春分和秋分时，地球运动的加速度相同B．从春分到夏至，地球的运行时间大于公转周期的1/4C．若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，a²/T³=k，则地球与火星对应的k值相同
D．地球与太阳连线单位时间扫过的面积等于火星与太阳连线单位时间扫过的面积例题：2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，
“鹊桥二号”临近月球时，先在周期为24小时的环月大椭圆冻结轨道Ⅰ上运行一段时间，而后在近月点变轨，进入周期为12小时的环月大椭圆冻结轨道Ⅱ已知轨道Ⅰ的近月点距离月球表面的高度为h₁，远月点距离月球表面的高度为h₂，月球半径为R，³√1/4≈0.6，忽略地球引力的影响，则轨道Ⅱ的远月点距离月球表面的高度为（ ）。
A．(3h₂-2h₁-4R)/5 B．(3h₂-2h₁-8R)/5C．(3h₂-3h₁-4R)/5 D．(3h₂-3h₁-8R)/5例题：节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。
现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过15°定为一个节气，如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，
其中冬至时地球在近日点附近根据下图，下列说法正确的是（ ）A．芒种时地球公转速度比小满时小B．芒种到小暑的时间间隔比大雪到小寒的长C．立春时地球公转的加速度与立秋时大小相等D．春分、夏至、秋分、冬至四个节气刚好将一年的时间分为四等份。
例题：如图所示，
一颗近地卫星轨道半径近似等于地球半径R，另一颗卫星轨道是椭圆，与近地圆轨道相切于A点，远地点B距地心的距离是3R，已知引力常量G求：（1）近地卫星与椭圆轨道卫星周期的比值；（2）椭圆轨道上卫星在近地点A和远地点B的线速度大小的比值。
通过对前人观测记录的艰苦研究，开普勒终于从大量复杂的观测数据中发现了行星运动的规律如今，我们借助现代化的数据处理技术，可以快捷地获得太阳系八颗行星的轨道半径（将行星的轨道近似看成圆形轨道）与绕日公转周期之间的关系。
太阳系行星轨道的平均半径R和行星绕日公转周期T的现代测量值如表所示将表中的R和T分别取常用对数，分析lgR与lgT之间的关系并回答以下问题（1）如何运用上述数据分析的结果验证开普勒第三定律？（2）在数据处理的过程中，为什么用lgR与lgT的关系替代R与T的关系？简述理由。
例题：水星是地球上最难观测的行星，因为它离太阳太近，总是湮没在太阳的光辉里，只有水星和太阳的距角（地球和水星连线与地球和太阳连线的夹角）达最大时即大距（如图），公众才最有希望目睹水星2023年1月30日凌晨，上演今年首次水星大距。
若视水星、地球公转轨道为圆形，水星大距时，水星和太阳的距角为，地球公转的周期T为1年，地球球体半径为R，据此可知（ ）
A．水星的轨道半径B．水星的球体半径C．水星公转周期D．一年中，出现大距的次数例题：如图所示，
水星和金星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为θ1、θ2（均为锐角），则由此条件可求得水星和金星（ ）A．质量之比为θ₁：θ₂B．绕太阳运动的周期之比为θ₂：θ₁。
C．绕太阳运动的轨道半径之比为：³√θ₂²:³√θ₁²D．与太阳连线扫过的面积之比为1：1
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