典型例题
关于开普勒的三大定律
例1月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天 。应用开普勒定律计算：在赤道平面内离地面多少高度，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在无空中不动一样.
分析：月球和人造地球卫星都在环绕地球运动，根据开普勒第三定律，它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的.
解：设人造地球卫星运行半径为R，周期为T，根据开普勒第三定律有：
同理设月球轨道半径为，周期为，也有：
由以上两式可得：
在赤道平面内离地面高度：
km
点评：随地球一起转动，就好像停留在天空中的卫星，通常称之为定点卫星.它们离地面的高度是一个确定的值，不能随意变动 。
利用月相求解月球公转周期
例2若近似认为月球绕地球公转与地球绕日公转的轨道在同一平面内，且都为正圆.又知这两种转动同向，如图所示，月相变化的周期为29.5天(图是相继两次满月，月、地、日相对位置示意图).
解：月球公转(2π+)用了29.5天.故转过2π只用天.
由地球公转知.
所以=27.3天.
例3如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是哪个?()
A.B、C的线速度相等，且大于A的线速度
B.B、C的周期相等，且大于A的周期
C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度
D.若C的速率增大可追上同一轨道上的B
分析：由卫星线速度公式可以判断出，因而选项A是错误的.
由卫星运行周期公式，可以判断出，故选项B是正确的.
卫星的向心加速度是万有引力作用于卫星上产生的，由，可知，因而选项C是错误的.
若使卫星C速率增大，则必然会导致卫星C偏离原轨道，它不可能追上卫星B，故D也是错误的.
解：本题正确选项为B 。
点评：由于人造地球卫星在轨道上运行时，所需要的向心力是由万有引力提供的，若由于某种原因，使卫星的速度增大 。则所需要的向心力也必然会增加，而万有引力在轨道不变的时候，是不可能增加的，这样卫星由于所需要的向心力大于外界所提供的向心力而会作离心运动 。
探究活动
1、观察月亮的运动现象.
2、观察日出现象.
高一上学期物理优秀教案篇5
一、教学计划的描述：
上学期由于复习初中内容，这学期继续学习牛顿运动定律，继续使用PEP 《必修二》，共三章，分别是第一章《曲线运动》，第二章《万有引力与航天》，第三章《机械能守恒定律》，共四章 。
二、教学目标：本学期完成以下教学目标 。
1、知识目标：以平抛运动和匀速圆周运动为例，研究物体弯曲运动的条件和规律;万有引力定律的发现及其在天体运动中的应用：功和能的概念，动能定理和机械能守恒定律 。
2、方法目的：学习运动合成与分解的基本方法;引导学生理解发现万有引力定律过程中的思路和方法 。
3、能力目标：培养学生分析问题的能力;从能量和守恒的角度培养学生处理的能力 。
三、教材分析：
第一章《曲线运动》可分为三个单元：
第一单元的第一部分讲述了物体曲线运动的条件和特征 。
在第二单元的第二、三节中，阐述了研究曲线运动的基本方法——运动的合成与分解，并用这种方法详细研究了平抛运动的特点和规律，这是本章的重要内容 。
第三单元匀速圆周运动描述匀速圆周运动的描述方法和基本规律，分析匀速圆周运动和离心现象的例子，分析圆周运动的例子 。第二章《万有引力与航天》可分为三个单元：
第一单元第一节，学习开普勒关于行星运动描述的知识;第二单元，第二节和第三节，学习万有引力定律;第三单元，第四节，学习天体运动中的万有引力定律 。第三章，《机械能》，可以分为四个单元：第一单元，第一节，第二节，关于功和力 。
第二单元第三、四、五节讲动能，动能定理，引力势能 。第三单元第六节和第七节讲述机械能守恒定律及其应用 。
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