6.1必修二 第六章万有引力与航天 1 行星的运动 导学案 学生版

第六章万有引力与航天第一节行星的运动学习目标：
自主学习（预习案）：
【教材导读】
一两种对立的学说
内容局限性
地心说________是宇宙的中心，且是静止不动的，太阳、
月亮以及其他行星都绕________运动
都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运
动必然是最完美、最和谐的________运动，
但这与________天文学家________的观测数
据不符
日心说________是宇宙的中心，且是静止不动的，地球和其他行星都绕________运动
二开普勒行星运动定律
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
________，太阳处在________的一个________上
开普勒第二定律对任意一个行星来说，它与太阳的连线在________内扫过________
开普勒第三定律所有行星的轨道的________的三次方
跟它的________的二次方的比值都
________
公式：________＝k，k是一个与行星
________的常量
三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．3．所有行星________的三次方跟它的________的二次方的比值都相等，表达式为________．【预习自测】
1、地心说与日心说哪种是正确的？为什么？
2、行星绕太阳在椭圆轨道上运行，行星在距太阳较近处与距太阳较远处相比较，运动速率何处较大？
3、地球到太阳的距离为水星到太阳的距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？
合作探究·交流展示（探究案）：
探究一：对开普勒第一定律的理解
[例1](多选)如图所示，对开普勒第一定律的理解，下列说法中正确的是( )
A．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是不变化的
B．在行星绕太阳运动一周的时间内，它离太阳的距离是变化的
C．某个行星绕太阳运动的轨道一定是在某一固定的平面内
D．某个行星绕太阳运动的轨道一定不在一个固定的平面内
[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
探究二：对开普勒第二定律的理解
[例2]我国发射的第一颗人造卫星，其近地点高度h1＝439 km，远地点高度h2＝2 384 km，求卫星在近地点与远地点运动的速率之比v1v2.(已知R地＝6 400 km，结果用h1、h2、R地表示，不计算具体数值)
[对点训练2] 某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．该行星速度的最大点在b点 B．该行星速度的最小点在c点
C．该行星从a点运动到b点，做减速运动
导学案装订线
D ．该行星从b 点运动到a 点，做减速运动
探究三：对开普勒第三定律的理解
[例3] 2012年9月19日，我国月球探测工程首席科学家欧阳自远在发展中国家科学院第23届院士大会上表示，我国探月工程将在2013年发射“嫦娥三号”．假设“嫦娥三号”升空后，先进入近地圆轨道，然后在地面控制中心发出的指令下经过一系列的变轨后被月球捕获，经两次制动后绕月球做半径为R 的圆周运动，如图所示，其运行周期为T . 当“嫦娥三号”快运动到A 点时地面控制中心发出指令，使其速率降低到适当数值，从而使其沿着以月心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆轨道和月球表面在B 点相切，这样就可实现“嫦娥三号”在月球的表面登陆．如果月球半径为R 0，求“嫦娥三号”由A 点运动到B 点经历的时间．
[对点训练3] 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r 1＝19 600 km ，公转周期T 1＝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r 2＝48 000 km ，则它的公转周期T 2最接近于( )
A ．15天
B ．25天
C ．35天
D ．45天
尝试应用：
1．(多选)关于行星运动，下列说法正确的是( ) A ．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 B ．太阳是宇宙的中心，地球是围绕太阳的一颗行星 C ．宇宙每时每刻都是运动的，静止是相对的
D ．不论是日心说还是地心说，在研究行星运动时都是有局限的 2．发现行星运动规律的天文学家是( ) A ．第谷 B ．哥白尼 C ．牛顿 D ．开普勒
3．(多选)关于开普勒行星运动的公式a 3
T
2＝k ，下列理解正确的是( )
A ．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 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a 3地T 2地＝a 3月
T 2月
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
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．已知海王星绕太阳运转的平均轨道半径为4.50×1012
m ，地球绕太阳公转的平均轨道半径为1.49×1011
m ，试估算海王星绕太阳运转的周期．
个人自评。