2016版高中物理6.1行星的运动(探究导学课型)课时提升作业新人教版必修2

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高中物理《行星的运动》导学案 新人教版必修2

高中物理《行星的运动》导学案 新人教版必修2

高一年级物理学科“问题导学案”【课题】:行星的运动【课型】问题生成解决拓展课【学习目标】知识与技能1、知道地心说和日心说的基本内容。

2、知道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。

3、知道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,且这个比值与行星的质量无关,但与太阳的质量有关。

4、理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,真理是来之不易的。

过程与方法通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解。

情感态度与价值观1、澄清对天体运动神秘模糊的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法。

2、感悟科学是人类进步不竭的动力。

【重点】1、开普勒行星运动定律的理解和应用2、科学精神、科学思想方法的培养【难点】1、对开普勒行星运动定律的理解和应用2、据学生认知情况确定探究点【自主导学】在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各异的天体,如月亮、地球、太阳、夜空中的星星……由这些天体组成的广袤无限的宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领域。

人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的,历史上有过不同的看法,科学家对此进行了不懈的探索,通过本节内容的学习,将使我们正确地认识行星的运动。

一、古代对行星运动规律的认识问1:.古人对天体运动存在哪些看法?问2.什么是“地心说”?什么是“日心说”’?问3:“日心说”战胜了“地心说”,请阅读第《人类对行星运动规律的认识》,找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处.二、开普勒行星运动三定律问1:古人认为天体做什么运动?问2:开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?. 问3:开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?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 上. 问4:这一定律说明了行星运动轨迹的形状,不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?[做一做]可以用一条细绳和两图钉来画椭圆.如图7.1—l 所示,把白纸铺在木板上,然后按上图钉.把细绳的两端系在图钉上,用一枝铅笔紧贴着细绳滑动,使绳始终保持张紧状态.铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆,图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点.想一想,椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系?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时间内扫过 . 问5:如图7.1-2所示,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大?开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道 的三次方跟 的平方的比值都相等.(如图7.1—l) 图7.1-1k 水=3.36×1018K 金=3.35×1018 K 地=3.31×1018 K 火=3.36×1018问6:由于行星的椭圆轨道都跟圆近似,在中学阶段研究中按圆处理,开普勒三定律适用于圆轨道时,应该怎样表述呢?问7:这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系,比值k 是一个与行星无关的常量,你能猜想出它可能跟谁有关吗说明:开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动,也适用于卫星绕着地球转,K 是一个与卫星质量无关的常量,但不是恒量,在不同的星系中,K 值不相同。

人教版高中物理必修二高一能力提升:6-1行星的运动.docx

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高中物理学习材料桑水制作能力提升1.(临朐一中12~13学年高一下学期检测)某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为v a,则过近日点时的速率为( )A.v b=bav a B.v b=abv aC.v b=abv a D.v b=bav a答案:C解析:如图所示,A、B分别为远日点和近日点,由开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等的时间里扫过的面积相等,取足够短的时间Δt,则有:v a·Δt·a=v b·Δt·b,所以v b=abv a。

2.太阳系中有两颗行星,它们绕太阳运转周期之比为8 ∶1,则两行星的公转速度之比为( )A .2 ∶1B .4 ∶1C .1 ∶2D .1 ∶4答案:C解析:由开普勒第三定律得R 31T 21=R 32T 22,解得R 1R 2=3T 21T 22=41。

由v =2πR T得v 1v 2=R 1R 2·T 2T 1=41×18=12,故C 正确。

3.太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道,“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。

地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米,结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为( )水星 金星 地球 火星 木星 土星 公转周期(年) 0.2410.6151.0 1.8811.8629.5A.1.2亿千米B .2.3亿千米C .4.6亿千米D .6.9亿千米答案:B解析:由题意可知,行星绕太阳运转时,满足T 2r3=常数,设地球的公转周期和公转半径分别为T 1、r 1,火星绕太阳的公转周期和轨道半径分别为T 2、r 2,则T 21r 31=T 22r 32,代入数值得,r 2=2.3亿千米。

4.(2013·试题调研)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。

下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。

高中物理 6.1行星的运动(探究导学课型)课时提升作业 新人教版必修2

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课时提升作业(七)行星的运动一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。

多选题已在题号后标出)1.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.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动C.地球是绕太阳运动的一颗行星D.日心说和地心说都正确地反映了天体的运动规律【解析】选C。

地心说认为地球是宇宙的中心,地球是静止不动的,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动,日心说认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动,而实际上太阳系本身在宇宙中不停地运动着,故A、B错误。

现代观测表明,日心说和地心说都没有正确地反映天体的运动规律,D错误。

地球仅是太阳的一颗行星,C正确。

2.首先对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是()A.布鲁诺B.伽利略C.开普勒D.第谷【解析】选C。

开普勒根据第谷的观测数据及个人的理论分析,对前人提出的天体做圆周运动的说法产生了怀疑,并认为所有行星的运动轨道都是椭圆,C正确。

【变式训练】日心说的代表人物是( )A.托勒密B.哥白尼C.布鲁诺D.第谷【解析】选B。

由物理学史可知:托勒密是地心说的代表人物,A错;哥白尼是日心说的代表人物,B对;布鲁诺是日心说的支持者、拥护者,C错;第谷观测记录了行星的运动情况,D错。

3.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星运转的周期是( )A.4年B.6年C.8年D.年【解析】选C。

由开普勒第三定律可得=,故T行星=T地=8T地,选项C对,选项A、B、D错。

4.(2014·天水高一检测)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下列说法中不正确的是( )A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D.若彗星周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍【解析】选D 。

根据开普勒第二定律,彗星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,则彗星在近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大,因此在近日点线速度(即速率)和角速度都较大,故A 、B 正确;而向心加速度a n =,在近日点v 大,r 小,因此a n 大,故C 正确;根据开普勒第三定律得=,故a 哈=r 地=r 地≈17.8r 地,D 错。

山东省青岛市国开中学高中物理6.1行星的运动-导学案)新人教版必修2

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山东省青岛市国开中学高中物理 6.1行星的运动-导学案)新人教版必修2预习导学一学生初步了解本节内容一合作探究一突出重点, 突破难点一典型 例题分析一巩固知识一达标提升教学 设想引导3•开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是,太阳处在椭圆的一个上,各行星的椭圆轨道虽然大小不同「,但太阳处在所有轨道的一个共同上。

第二定律(面积定律):对于每一个行•星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的。

第三定律(周期定律):所有行星的椭圆轨道的的三次方跟公转的二次方的比值都,即。

这个kk值是一个与行星无关的常量,只与太阳有关。

3 •行星运动的近似处理(1)对于多数大行星来说,它们的运动轨道很接近,太阳处在。

(2)对某一行星来说,行星绕太阳做圆周运动(3)行星的轨道的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

例题1、.理论和实践证明,开普勒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。

下3R2 K面对于开普勒第三定律的公式T2,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例题2•有人发现了一个小行星,测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍,则这颗小行星绕太阳的公转周期将是地球的公转周期的几倍?【课后练习区】任务三达标提升1关于地球和太阳,下列说法中正确的是()A地球是围绕太阳运转的B. 太阳总是从东面升起,从西面落下,所以太阳围绕地球运转C. 由于地心说符合人们的日常经验,所以地心说是正确的D. 地球是围绕太阳做匀速圆周运动的R3k—k2 •关于公式等T ,下列说法中正确的是()A公式只适用于围绕太阳运行的行星B. 公式只适用于太阳系中的行星或卫星C. 公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星D. —般计算中,可以把行星或卫星的轨道看成圆,R只是这个圆的半径卑k3.关于公式T中的常量k,下列说法中正确的是()A.对于所有星球的行星或卫星,k值都相等B .不同星球的行星或卫星,k值不相等C: k值是一个与星球无关的常量D. k值是个与星球有关的常量4 .银河系中有两颗行星绕某恒星运行,从天文望远镜中观察到它们(1)它们的轨道半径的比为()A. 2: 1 B . 4: 1 C . 8: 1 D . 1: 4(2)两行星的公转速度之比为()A. 1: 2 B . 2: 1 C . 1: 4 D . 4: 15 . A、B两颗人造地球卫星质量之比为1 : 2,轨道半径之比为2: 1,贝尼们的运行周期之比为()A. 1: 2 B . 1: 4 C . 2应:1 D . 4: 16下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是()A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比7、两颗行星的质量分别为卩和m2,绕太阳运行的轨道半长轴分别为A和",贝U它们的公转周期之比为(C)上 3 厂A \ r2B、r2 C、' r2D、无法确定&古人认为天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动,后来开普勒发现,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在焦点位置上。

高中物理新课标人教版必修2优秀教案:6.1行星的运动

高中物理新课标人教版必修2优秀教案:6.1行星的运动

⾼中物理新课标⼈教版必修2优秀教案:6.1⾏星的运动第六章万有引⼒与航天本章设计本章主要在讲述了万有引⼒定律的发现及其在天体运动中的应⽤.万有引⼒定律是在哥⽩尼、伽利略、开普勒等⼈的天⽂学研究成果基础上,由⽜顿运⽤⼒学原理发现的重要定律.万有引⼒定律阐明了宇宙万物之间普遍存在的相互作⽤⼒的规律,为⼈们认识天体的运动奠定了基础.本章教材内容可分为三个单元:第⼀单元(第1节—第3节):介绍万有引⼒定律的建⽴过程.从观察⾏星运动、描述⾏星运动规律开始,⼈类对⾏星运动规律的认识经历了从“地⼼说”到“⽇⼼说”,直到开普勒的⾏星运动规律.⽜顿根据这些已知的运动规律,探究运动规律的原因,先提出猜想,再经⽉—地检验,再将其合理推⼴到⼀切物体之间,得到万有引⼒定律.第⼆单元(第4节—第5节):列举万有引⼒定律的成就.⼀是理论成就“称量地球的质量”“发现未知天体”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):经典⼒学的局限性.从低速到⾼速、从微观到宏观、从弱引⼒到强引⼒三个⽅⾯提出问题,留给学⽣思考的空间.本章的重点内容是:万有引⼒定律在天体运动中的应⽤、⼈造卫星的发射和运⾏及航天活动,难点是万有引⼒定律的发现过程及天体运动的综合性分析与计算.通过本章的学习,我们要了解⼈们对天体运动认识的发展过程和⽜顿发现万有引⼒定律的认识过程以及思考和研究问题的⽅法,掌握解决天体的运动、⼈造地球卫星、宇宙速度等实际问题的解题⽅法,进⼀步加深对⼒和运动关系的理解,提⾼分析和解决实际问题的能⼒.学习万有引⼒定律在宇宙航⾏中的应⽤时,要引导学⽣进⾏科学跟⽣活、跟社会联系的思考,让学⽣体会到物理学就在我们的⾝边,增进科学与⽣活、社会的联系.万有引⼒、⼈造卫星是近年来⾼考的热点内容,由于航空航天技术、卫星技术属于现代科技发展的重要领域,所以近些年的⾼考对万有引⼒、⼈造卫星的考查每年都有.⾼考强调理论联系实际,其中与现代科技的联系是⼀个重要⽅⾯,同时体现⾼考试卷的现代性.随我国宇宙事业的迅速发展(如我国神⾈飞船发射及准备发射⽉球卫星),今后仍将是⾼考的热点之⼀,教学时要给予⾼度重视.在理解和把握本章内容时,要和前⼀章的匀速圆周运动结合起来,找出物体做圆周运动的半径,以及做圆周运动的向⼼⼒由哪些⼒来提供,从⽽求出题⽬所要求的结果,切不可不加分析死记硬背.⽂本式教学设计整体设计本节内容包括“地⼼说”“⽇⼼说”的内容及争论的焦点、开普勒三⼤定律的内容等知识点.学习这⼀节的主要⽬的是为了下⼀节推导万有引⼒定律作铺垫,因此教材中没有过重地讲述开普勒的三⼤定律,⽽是将三⼤定律的内容综合在⼀起加以说明,节后也没有安排练习.本节内容对学⽣来说是抽象的、陌⽣的,甚⾄⽆法去感知.对天体的运动充满好奇,⼜觉得⾮常神秘⽽不易理解.所以我们必须去引导学⽣了解⼈们对星体运动认识的发展过程,从“⽇⼼说”和“地⼼说” 的内容到其两者这间的争论,从第⾕的精⼼观测到开普勒的数学运算,在学⽣整体感知的过程中引导学⽣体会这些⼤师们的思路、⽅法及他们的⼀丝不苟的科学精神,并激发他们热爱科学、探索真理的求知热情.“⽇⼼说”“地⼼说”及两者之间的争论有许多内容可向学⽣介绍,教材为了简单明了地简述开普勒关于⾏星运动的规律,没有过多地叙述这些内容.教学中可根据学⽣的实际情况加以补充.具体授课中教师可以⽤故事的形式讲述,也可以通过放资料⽚和图⽚的形式讲述,也可⼤胆地让学⽣进⾏发⾔.在讲授“⽇⼼说”和“地⼼说”时,先不要否定“地⼼说”,让学⽣了解托勒密巧妙的解释,同时让学⽣明⽩哥⽩尼的理论推翻了统治⼈类长达⼀千余年的地球是宇宙中⼼的“地⼼说”理论,为宣传和捍卫这⼀学说,意⼤利的思想家布鲁诺惨遭酷刑,伽利略也为此受到残酷迫害,借此对学⽣进⾏情感教育.教学重点对开普勒三⼤定律的理解.教学难点1.开普勒三⼤定律的适⽤范围.2.对开普勒第三定律中k的理解.课时安排1课时三维⽬标知识与技能1.了解地⼼说和⽇⼼说的基本内容.2.明确开普勒三⼤定律,能应⽤三定律分析问题.3.知道⼈类对⾏星运动的认识过程.过程与⽅法1.了解观察在发现⾏星运动规律中的作⽤.认识物理实验在物理学发展过程中的重要作⽤.2.了解科学研究⽅法对⼈类认识⾃然的重要作⽤.情感态度与价值观1.通过开普勒⾏星运动定律的建⽴过程,渗透科学发现的⽅法论教育,建⽴科学的宇宙观.2.通过⼈类对⾏星运动规律认识过程的曲折与艰⾟,学习科学家们实事求是、尊重客观事实、敢于坚持真理、勇于创新和不怕牺牲的科学态度与科学精神.教学过程导⼊新课故事导⼊《天问》是战国时期楚国伟⼤诗⼈屈原的佳作,屈原对茫茫宇宙提出了⼀系列问题:“遂古之初,谁传道之?”上下未形,何由考之?……夜光何德,死则⼜育?厥利维何,⽽顾菟在腹?”这些都反映了⼈类对星空的向往,体现了⼈类了解⾃然奥秘的渴望.⾯对浩瀚的星空,哪⾥才是宇宙的中⼼?“地⼼说”“⽇⼼说”孰是孰⾮?情景导⼊太阳每天东升西落;⽉亮由东向西运⾏,有时弯如镰,有时圆如盘,每⽉变化⼀次;天上的星星有的看起来不动,有的如闪电划过夜空,⽇⽉星⾠的这些运动,⼈们从遥远的古代就注意了.但是,⽇⽉交替,⽃转星移,天体的运动遵循什么规律?浩瀚星空,哪⾥才是宇宙的中⼼?从这⼀节开始,我们将学习这些规律.复习导⼊复习旧知:圆周运动的基本公式=======????????????======动也适⽤于⾮匀速圆周运即适⽤于匀速圆周运动只适⽤于匀速圆周运动,22222222v m r m r m v F v r r v a t v v r T T t T r t s v ωωωωωωπππ?ωπ匀速圆周运动的特点:速率、⾓速度不变,速度、加速度、合外⼒⼤⼩不变,⽅向时刻变化.合外⼒就是向⼼⼒,它只改变速度⽅向.⾮匀速圆周运动:合外⼒⼀般不是向⼼⼒,它不仅要改变物体速度⼤⼩(切向分⼒),还要改变速度⽅向(向⼼⼒).⽣活中的圆周运动离⼼现象航天器中的失重现象汽车过拱形桥⽕车转弯很多天体的运动就是圆周运动,在学习中我们将应⽤圆周运动的知识解决天体运动的问题.本节课我们先学习第⼀节:⾏星的运动.推进新课⼀、“地⼼说”和“⽇⼼说”的发展过程课件展⽰:在浩瀚的宇宙中,存在着⽆数⼤⼩不⼀、形态各异的星球,⽽这些天体是如何运动的呢?在古代,⼈类最初通过直接的感性认识,建⽴了“地⼼说”的观点,认为地球是静⽌不动的,⽽太阳和⽉亮绕地球转动.因为“地⼼说”⽐较符合⼈们的⽇常经验,太阳总是从东边升起,从西边落下,好像太阳绕地球转动.正好,“地⼼说”的观点也符合宗教神学关于地球是宇宙中⼼的说法,所以“地⼼说”统治了⼈们很长时间.但是随着⼈们对天体运动的不断研究,发现“地⼼说”所描述的运动不仅复杂⽽且问题很多.如果把地球从天体运动的中⼼位置移到⼀个普通的、绕太阳运动的⾏星的位置,换⼀个⾓度来考虑天体的运动,许多问题都可以解决,⾏星运动的描述也变得简单了.随着世界航海事业的发展,⼈们希望借助星星的位置为船队导航,因⽽对⾏星的运动观测越来越精确.再加上第⾕等科学家经过长期观测及记录的⼤量观测数据,⽤托勒密的“地⼼说”模型很难得出完美的解答.当时,哥伦布和麦哲伦的探险航⾏已经使不少⼈相信地球并不是⼀个平台,⽽是⼀个球体,哥⽩尼就开始推测地球是不是每天围绕⾃⼰的轴线旋转⼀周呢?他假设地球并不是宇宙的中⼼,它与其他⾏星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.这就是“⽇⼼说”的模型.⽤“⽇⼼说”能较好地和观测的数据相符合,但它的思想⼏乎在⼀个世纪中被忽略,很晚才被⼈们接受.原因有:(1)“⽇⼼说”只是⼀个假设.利⽤这个“假设”,⾏星运动的计算⽐“地⼼说”容易得多.但著作中有很不精确的数据.根据这些数据得出的结果不能很好地跟⾏星位置的观测结果相符合.(2)当时的欧洲的统治者还是教会,把哥⽩尼的学说称为“异端学说”,因为它不符合教会的利益,致使这个正确的观点被推迟⼀个世纪才被⼈们所接受.德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第⾕的全部观测资料及观测数据,也是以⾏星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考和计算的,但结果总是与第⾕的观测数据有8′的⾓度误差.当时公认的第⾕的观测误差不超过2′.开普勒想,很可能不是匀速圆周运动.在这个⼤胆思路下,开普勒⼜经过四年多的刻苦计算,先后否定了19种设想,最后终于计算出⾏星是绕太阳运动的,并且运动轨迹为椭圆,证明了哥⽩尼的“⽇⼼说”是正确的,并总结为⾏星运动三定律.设计意图:通过观看上述材料,让学⽣了解前⼈对问题的⼀丝不苟、孜孜以求的精神,引导学⽣对待学习更应该是脚踏实地、认认真真,不放过⼀点疑问,要有热爱科学、探索真理的热情及坚强的品质,来实现⾃⼰的⼈⽣价值.问题探究通过观看上述材料及课本内容,要求学⽣解决以下问题:1.在古代,⼈们对天体的运动的认识有哪⼏种学说?2.各个学说的内容是怎样的?代表⼈物是谁?3.哪种学说更先进?⽤现在的观点,如何认识这两种学说?4.是哪位科学家否定了古⼈的观点?他发现了什么规律?学⽣思考、交流后总结出结论:1.地⼼说:地球是静⽌不动的,地球是宇宙的中⼼.代表⼈物:托勒密(古希腊).托勒密(Ptolemy,90—168)地⼼说符合⼈们的直接经验,同时也符合势⼒强⼤的宗教神学关于地球是宇宙中⼼的认识,故地⼼说⼀度占据了统治地位.2.⽇⼼说:太阳是静⽌不动的,地球和其他⾏星都绕太阳运动.代表⼈物:哥⽩尼.哥⽩尼(Nicolaus Copenicus,1473—1543)3.⽇⼼说能更完美地解释天体的运动.古代的两种学说都不完善,因为太阳、地球等天体都是运动的.鉴于当时对⾃然科学的认识能⼒,⽇⼼说⽐地⼼说更先进.4.开普勒否定了古⼈认为天体做匀速圆周运动的观点,他发现了⾏星的运动规律.⼆、开普勒运动定律1.第⾕的观测第⾕(1564—1601)是丹麦的天⽂学家、出⾊的观测家,历时⼆⼗年观测,记录了⾏星、⽉亮、彗星的位置.第⾕本⼈虽然没有描绘出⾏星运动的规律,但他积累的资料为开普勒的研究提供了坚实的基础.2.开普勒对⾏星运动的描述开普勒(1571—1630)是德国的天⽂学家、数学天才.开普勒与第⾕⼀起⼯作了⼗⼋个⽉后,第⾕去世了,开普勒以全部的精⼒整理了第⾕的观测资料,在哥⽩尼学说的基础上⼜迈进了⼀步,于1609年在他的著作《新天⽂学》中提出了著名的三⼤定律中的前两条,⼗年后,⼜提出了第三条定律.教师活动]1.出⽰⾏星运动的挂图.2.放有关⾏星运动的录像.通过放录像,让同学能看到三维的⽴体画⾯,让同学们的感性认识⼜提⾼⼀步.课件展⽰]开普勒⾏星运动的规律开普勒第⼀定律: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.如右图所⽰:说明:该定律⼜叫椭圆轨道定律,⾏星与太阳间的距离⼀直在变.开普勒第⼆定律:对于任意⼀个⾏星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的⾯。

高中物理人教版(新课标)必修2 6.1 行星的运动-专题练习

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高中物理-人教版(新课标)-必修二-6.1 行星的运动-专题练习(含答案)一、单选题1.关于开普勒行星运动规律,下列理解错误的是()A.行星绕太阳轨道都是椭圆B.开普勒第三定律的T是表示自转周期C.远日点速度比近日点速度小D.绕同一天体运动的多个天体,运动半径越大的天体,其周期越大2.根据开普勒定律可知:火星绕太阳运行的轨道是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.下列说法正确的是()A.太阳对火星的万有引力大小始终保持不变B.太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力C.火星运动到近日点时的加速度最大D.火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变3.把行星运动近似看成匀速圆周运动以后,开普勒第三定律可写为T2=,则可推得()A.行星受太阳的引力为F=kB.行星受太阳的引力都相同C.行星受太阳的引力为F=D.质量越大的行星受太阳的引力一定越大4.行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为v a,则过近日点时行星的速率为()A.v b= v aB.v b= v aC.v b= v aD.v b= v a5.有两颗行星环绕某恒星运动,它们的运动周期比为27:1,则它们的轨道半径比为()A.3:1B.9:1C.27:1D.1:96.某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日点离太阳的距离为b,过远日点时行星的速率为v a,则过近日点时的速率为()A.v b= v aB.v b= v aC.v b= v aD.v b= v a7.开普勒第三定律告诉我们:所有行星绕太阳运动时()A.轨道的半长轴与行星公转周期的比值都相等B.轨道的半长轴的二次方与行星公转周期的比值都相等C.轨道的半长轴的二次方与行星公转周期的三次方的比值都相等D.轨道的半长轴的三次方与行星公转周期的二次方的比值都相等8.所有行星绕太阳运转的轨道的半长轴的立方和运转周期的平方的比值为K,那么K的大小决定于()A.只与行星质量有关B.与行星及恒星的质量都有关C.只与恒星质量有关D.与恒星质量及行星的周期有关9.某行星绕恒星运行的椭圆轨道如图所示,E和F是椭圆的两个焦点,O是椭圆的中心,行星在B点的速度比在A点的速度大.则恒星位于()A.F 点B.A点C.E点D.O点二、多选题10.关于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是()A.k是一个与中心天体有关的量B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地,周期为T地;月球绕地球运转轨道的半长轴为R月,周期为T月,则=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11.开普勒关于行星运动规律的表达式为,以下理解正确的是()A.k是一个与行星无关的常量B.a代表行星的球体半径C.T代表行星运动的自转周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期12.下列说法正确的是()A.地球是一颗绕太阳运动的行星B.关于天体运动的日心说和地心说都是错误的C.太阳是静止不动的,地球和其它行星都在绕太阳转动D.地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其它行星却绕地球转动13.关于开普勒第三定律=K的理解,以下说法中正确的是()A.K是一个与绕太阳运行的行星无关的常量,可称为开普勒恒量B.T表示行星运动的自转周期C.该定律既适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动D.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R l,周期为T1,月球绕地球运转轨道的半长轴为R2,周期为T2,则=14.哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下面说法中正确的是()A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D.若彗星周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍15.关于开普勒第三定律,下列理解正确的是()A.K与行星有关,与中心天体无关B.R表示行星的半径,T表示行星的自转周期C.R表示行星的轨道半径,T表示行星的公转周期D.K与中心天体有关三、填空题16.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________,太阳处在椭圆的一个________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________.(3)开普勒第三定律(周期定律):所有行星的________跟它的________的比值都相等,即=k,比值k是一个对于所有行星都相同的常量.17.开普勒行星运动定律告诉我们:所有行星绕太阳运动的轨道都是________,行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的________,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的________的二次方的比值都相等.18.两行星的质量是m1、m2,它们绕太阳运行的轨道半长轴分别是R1和R2,则它们的公转周期之比T1:T2=________.19.两颗行星的质量分别为m1和m2,它们绕太阳运动的轨道半径为R1和R2,若m1=2m2、R1=4R2,则它们的周期之比T1:T2=________。

高中物理 专题6.1 行星的运动(讲)(提升版)(含解析)新人教版必修2(2021年最新整理)

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专题6。

1 行星的运动※知识点一、两种对立的学说内容局限性地心说 地球是宇宙的中心,而且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动 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、最和谐的匀速圆周运动,但计算所得的数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符日心说太阳是宇宙的中心,而且是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动※知识点二、开普勒行星运动定律★错误!1.开普勒第一定律说明了不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。

2.开普勒第二定律说明了行星在近日点的速率大于在远日点的速率.3.开普勒第三定律(1)表达式错误!=k ,其中a 是椭圆轨道的半长轴, T 为公转周期,k 是与太阳质量有关而与行星无关的常量。

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,太阳处在所有椭圆 的一个焦点上开普勒 第二 定律从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒 第三 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公式:32a k T,k 是一个与行星无关的常量(2)行星的椭圆轨道都很接近圆.在近似的计算中,可以认为行星以太阳为圆心做匀速圆周运动。

人教版高中物理必修二:6.1《行星的运动》提分训练(含答案).docx

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高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第六章万有引力与航天1.行星的运动一、选择题1.关于天体的运动,以下说法正确的是()A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、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D.太阳系中所有行星都绕太阳运动解析:天体的运动与地面上物体的运动都遵循相同的物理规律,A错误;天体的运动轨道都是椭圆,而非圆,只是比较接近圆,B错误;太阳从东边升起,又从西边落下,是地球自转的结果,C错误,太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动,所以D正确。

答案:D2.火星绕太阳的公转周期约是金星绕太阳公转周期的3倍,则火星公转轨道半径与金星公转轨道半径之比约为()A.2∶1B.3∶1C.6∶1D.9∶1解析:根据开普勒第三定律=k得,则≈2。

答案:A3.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的大,则太阳是位于()A.F2B.AC.F1D.B解析:根据开普勒第二定律: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相等的面积,因为行星在A点的速率比在B点大,所以A点离太阳近,即太阳位于F2。

答案:A4.地球绕太阳公转,地球本身绕地轴自转,形成了一年四季:春夏秋冬,则下面说法中正确的是()A.春分地球公转速率最小B.夏至地球公转速率最小C.秋分地球公转速率最小D.冬至地球公转速率最小解析:每年1月初,地球位于绕日公转轨道的近日点,速率最大;每年7月初,地球位于绕日公转轨道的远日点,速率最小。

答案:B5.太阳系八大行星公转轨道可近似看做圆轨道,“行星公转周期的二次方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。

地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米,结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为()水星金星地球火星木星土星公转周期(年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5A.1.2亿千米B.2.3亿千米C.4.6亿千米D.6.9亿千米解析:由题知,解得r≈2.3亿千米,故选B。

【人教版】高中物理必修二精练:课时提升(测试题)七6.1行星的运动含解析

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课时提高作业七行星的运动(20 分钟50 分)一、选择题 ( 此题共 4 小题 , 每题 8 分, 共 32 分)1. 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【分析】选 D。

发现行星运动规律的天文学家是开普勒, 选项 D正确。

2.(2017 ·邵阳高一检测 ) 日心说被人们接受的原由是()A.以地球为中心来研究天体的运动有好多没法解决的问题B.以太阳为中心来研究天体的运动 , 很多问题都能够解决 , 行星运动的描绘也变得简单了C.地球是环绕太阳运行的D.太阳老是从东边升起 , 从西边落下【分析】选 B。

日心说的看法主假如以太阳为参照系来研究其余行星的运动 , 这样其余行星的运动形式变得简单 , 便于描绘和研究 , 而地心说是以地球为参照系 , 来研究太阳及其余星体的运动 , 运动形式特别复杂 , 不便于描绘和研究 , 故 B 选项正确。

3.( 多项选择 )(2017 ·唐山高一检测 ) 哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆 , 以下说法中正确的选项是()A.彗星在近期点的速率大于在远日点的速率B.彗星在近期点的角速度大于在远日点的角速度C.彗星在近期点的向心加快度大于在远日点的向心加快度D.若彗星周期为 76 年, 则它的半长轴是地球公转半径的76 倍【分析】选 A、B、C。

依据开普勒第二定律 , 为使相等时间内扫过的面积相等 , 则应保证近期点与远日点对比在同样时间内走过的弧长要大, 所以在近期点彗星的线速度 ( 即速率 ) 、角速度都较大 , 选项 A、B正确。

而向心加快度a= , 在近期点 ,v 大,R 小, 所以 a 大, 选项 C 正确。

依据开普勒第三定律=k, 则= =762, 即 r 1=r 2, 选项 D错误。

人教版高中物理必修二提升卷:第六章1行星的运动

人教版高中物理必修二提升卷:第六章1行星的运动

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课时提升卷(八)行星的运动(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。

每小题至少有一个选项正确)1.16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的潜心研究,提出“日心说”的如下四个基本论点,这四个论点目前看来存在缺陷的是()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2.关于开普勒行星运动的公式=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=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3.如图所示,20xx年8月24日晚,国际天文学联合会大会投票,通过了新的行星定义,冥王星被排除在行星行列之外,太阳系行星数量由九颗减为八颗。

若将八大行星绕太阳运行的轨迹粗略地认为是圆,各星球半径和轨道半径如表所示行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星星球半径(×106m)2.44 6.05 6.373.39 69.8 58.2 23.7 22.4轨道半径(×1011m)0.579 1.08 1.50 2.28 7.78 14.3 28.7 45.0 从表中所列数据可以估算出海王星的公转周期最接近()A.80年B.120年C.165年D.200年4.如图所示是行星m绕恒星M运动的情况示意图,则下列说法正确的是()A.速度最大点是B点B.速度最小点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动5.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的大,则太阳是位于()A.F2B.AC.F1D.B6.(20xx·襄阳高一检测)太阳系中有两颗行星,它们绕太阳运转周期之比为8∶1,则两行星的公转速率之比为()A.2∶1B.4∶1C.1∶2D.1∶4二、非选择题(本题共2小题,共20分。

高中物理 第6章 万有引力与航天 1 行星的运动课时作业

高中物理 第6章 万有引力与航天 1 行星的运动课时作业

行星的运动[全员参与·基础练]1.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,所有天体都绕太阳运动C.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动D.“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不完全正确的【解析】地心说是错误的,所以A错误;太阳系在银河系中运动,银河系也在运动,所以B、C错误;从现在的观点看地心说和日心说都是不完全正确的,都是有其时代局限性的,D正确.【答案】 D2.关于太阳系中各行星的轨道,以下说法中不正确的是( )A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.有的行星绕太阳运动的轨道是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同【解析】八大行星的轨道都是椭圆,A对、B错.不同行星离太阳远近不同,轨道不同,半长轴也就不同,C对、D对.【答案】 B3.(多选)如图6­1­5所示,对开普勒第一定律的理解,下列说法中正确的是( )图6­1­5A.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【解析】根据开普勒第一定律(轨道定律)的内容可以判定:行星绕太阳运动的轨道是椭圆,有时远离太阳,有时靠近太阳,所以它离太阳的距离是变化的,选项A错误,B正确;行星围绕着太阳运动,由于受到太阳的引力作用而被约束在一定的轨道上,选项C正确,D 错误.【答案】BC4.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图6­1­6所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A 点的速率比在B 点的大,则太阳位于( )图6­1­6A .F 2B .AC .F 1D .B【解析】 根据开普勒第二定律:太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积,因为行星在A 点的速率比在B 点的速率大,所以太阳和行星的连线必然是行星与F 2的连线,故太阳位于F 2.【答案】 A5.理论和实践证明,开普勒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.下面对于开普勒第三定律的公式a 3T2=k ,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【解析】 如果行星和卫星的轨道为圆轨道,公式a 3T2=k 也适用,但此时公式中的a 为轨道半径,故A 错;比例系数k 是一个由中心天体决定而与行星无关的常量,但不是恒量,不同的星系中,k 值不同,故B 错,C 对;月球绕地球转动的k 值与地球绕太阳转动的k 值不同,故D 错.【答案】 C6.(2015·杭州高一检测)如图6­1­7所示是行星m 绕恒星M 运动情况的示意图,下列说法正确的是( )图6­1­7A .速度最大点是B 点 B .速度最小点是C 点 C .m 从A 到B 做减速运动D .m 从B 到A 做减速运动【解析】 由开普勒第二定律可知,近日点时行星运行速度最大,因此,A 、B 错误;行星由A 向B 运动的过程中,行星与恒星的连线变长,其速度减小,故C 正确,D 错误.【答案】 C7.宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动,若其轨道半径是地球轨道半径的9倍,则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )A .3年B .9年C .27年D .81年【解析】 由开普勒第三定律R 31T 21=R 32T 22得:T 2=R 32R 31×T 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫913×1年=27 年,故C 项正确,A 、B 、D 错误.【答案】 C8.(多选)(2015·沈阳高一检测)关于行星的运动,以下说法正确的是( ) A .行星轨道的半长轴越长,自转周期越大 B .行星轨道的半长轴越长,公转周期越大 C .水星的半长轴最短,公转周期最长D .海王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长【解析】 根据开普勒第三定律: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,即a 3T2=k .所以行星轨道的半长轴越长,公转周期就越大;行星轨道的半长轴越短,公转周期就越小;特别要注意公转与自转的区别,例如,地球的公转周期为一年,而地球的自转周期为一天.【答案】 BD[超越自我·提升练]9.月球绕地球运动的周期约为27天,则月球中心到地球中心的距离R 1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R 2之比R 1:R 2约为( )A .3∶1B .9∶1C .27∶1D .18∶1【解析】 由开普勒第三定律有R 31T 21=R 32T 22,所以R 1R 2=3T 21T 22=3⎝ ⎛⎭⎪⎫2712=91,选项B 正确,A 、C 、D 错误.【答案】 B10.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N 年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图6­1­8所示.该行星与地球的公转半径之比为( )图6­1­8A.⎝ ⎛⎭⎪⎫N +1N 23B.⎝⎛⎭⎪⎫N N -123C.⎝⎛⎭⎪⎫N +1N 32D .⎝⎛⎭⎪⎫N N -132【解析】 地球周期T 1=1 年,经过N 年的时间地球比行星多转1周,即地球与行星转动角度之差为2π,2π·N T 1-2π·N T 2=2π,T 2=NT 1N -T 1,由开普勒第三定律知r 31T 21=r 32T 22=k ,r 2r 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2T 123,将T 1=1年代入得r 2r 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫N N -123,B 选项正确.【答案】 B11. (2015·哈尔滨高一检测)如图6­1­9所示,B 为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,椭圆的半长轴为a ,运行周期为T B ;C 为绕地球沿圆周运动的卫星,圆周的半径为r ,运行周期为T C .下列说法或关系式中正确的是( )图6­1­9A .地球位于B 卫星轨道的一个焦点上,位于C 卫星轨道的圆心上 B .卫星B 和卫星C 运动的速度大小均不变C.a 3T 3B =r 3T 3C,该比值的大小与地球有关 D.a 3T 3B ≠r 3T 3C,该比值的大小不仅与地球有关,还与太阳有关 【解析】 由开普勒第一定律可知,选项A 正确;由开普勒第二定律可知,B 卫星绕地球转动时速度大小在不断变化,选项B 错误;由开普勒第三定律可知,a 3T 2B =r 3T 2C=k ,比值的大小仅与地球有关,选项C 、D 错误.【答案】 A12.近几年,全球形成探索火星的热潮,发射火星探测器可按以下步骤进行.第一步,在地球表面用火箭对探测器进行加速,先使之成为一个绕地球轨道运动的人造卫星.第二步,在适当时刻启动探测器上的火箭发动机,在短时间内对探测器沿原方向加速,使其速度增大到适当值,从而使探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道飞行,运行其半个周期后正好飞行到火星表面附近,使之成为绕火星运转的卫星,然后采取措施使之降落在火星上,如图6­1­10.设地球的轨道半径为R ,火星的轨道半径为1.5R ,探测器从地球运行轨道到火星运行轨道大约需要多长时间?图6­1­10【解析】 由题可知,探测器在飞向火星的椭圆轨道上运行时,其轨道半长轴为a =1.5R +R 2=1.25R .由开普勒定律可得R3T 2地= 1.25R3T ′2,即T ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1.25R R 3·T 2地=T 地 1.253=1.4T 地,所以t =T ′2=0.7T 地=8.4月.【答案】 8.4月。

2016版高中物理6.4万有引力理论的成就(探究导学课型)课时提升作业新人教版必修2

2016版高中物理6.4万有引力理论的成就(探究导学课型)课时提升作业新人教版必修2

课时提升作业(十)万有引力理论的成就一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。

多选题已在题号后标出)1.(2014·舟山高一检测)天文学家发现某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运动周期,若知道比例系数G,由此可推算出( )A.行星的质量B.行星的半径C.恒星的质量D.恒星的半径【解析】选C。

恒星对行星的引力为行星绕恒星运动提供向心力,即G=mr,故M=,恒星的质量M可求出,选项C正确;其他的几个物理量无法根据行星的轨道半径和运动周期求出,A、B、D错误。

2.(多选)2013年6月11日,我国航天员王亚平、聂海胜和张晓光乘坐“神舟十号”载人飞船顺利进入太空。

与“神舟九号”相比,“神舟十号”的轨道更高,若宇宙飞船绕地球的运动可视为匀速圆周运动,则“神舟十号”比“神舟九号”的( )A.线速度小B.向心加速度大C.运行周期大D.角速度大【解析】选A、C。

轨道越高,宇宙飞船的线速度、角速度和向心加速度都越小,只有运行周期越大。

故A、C正确,B、D错误。

3.(2014·济宁高一检测)在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C,某时刻恰好在同一过地心的直线上,如图所示,当卫星B经过一个周期时( )A.A超前于B,C落后于BB.A超前于B,C超前于BC.A、C都落后于BD.各卫星角速度相等,因而三颗卫星仍在同一直线上【解析】选A。

由G=mr可得T=2π,故轨道半径越大,周期越大。

当B经过一个周期时,A已经完成了一个多周期,而C还没有完成一个周期,所以选项A正确,B、C、D错误。

4.(2014·新课标全国卷Ⅱ)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( )A. B.C. D.【解析】选B。

由万有引力定律可知:G=mg0,在地球的赤道上:G-mg=m()2R,地球的质量M=πR3ρ,联立三式可得:ρ=,选项B正确。

高中物理《6.1行星的运动》导学案新人教版必修2

高中物理《6.1行星的运动》导学案新人教版必修2

高中物理《6.1行星的运动》导学案新人教版必修26、1行星的运动》导学案(无答案)新人教版必修2【学习目标】1、了解人类对行星运动规律的认识历程。

2、知道开普勒行星运动定律及科学价值。

3、了解开普勒定律中k值的大小只与中心天体有关。

【学习重点】理解和掌握开普勒行星运动定律,认识行星的运动【学习难点】对开普勒行星运动定律的理解和应用【学习过程】一、古代对行星运动规律的认识古人对天体运动存在哪两种看法,这两种看法的内容是什么?二、开普勒行星运动三定律1、开普勒行星运动定律的内容是什么?小结:可以看出,该定律从行星运动轨道,行星运动的线速度变化,轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律。

2、由于行星的椭圆轨道都跟圆近似,在中学阶段研究中按圆处理,开普勒三定律适用于圆轨道时,又是如何表述的?说明:开普勒三定律不仅适用于行星绕太阳运动,也适用于卫星绕地球转,k是一个与行星质量无关的常量,但不是恒量,在不同的星系中,k值不相同。

K与中心天体有关。

课堂练习:1、关于行星的运动,下列说法正确的是()A、行星轨道的半长轴越长,自转周期就越大B、行星轨道的半长轴越长,公转周期就越大C、水星的半长轴最短,公转周期最大D、冥王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长【课堂小结】本节学习的是开普勒行星运动的三定律,其中第一定律反映了行星的轨迹是,第二定律描述了行星在点的速率最大,在点的速率最小,第三定律揭示了与的定量关系。

在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做运动。

【巩固训练】1、下列关于开普勒对行星运动规律的认识的说法正确的是()A、所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B、所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C、所有行星的轨道半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同D、所有行星公转周期与行星的轨道半径成正比。

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课时提升作业(七)行星的运动一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。

多选题已在题号后标出)1.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.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动C.地球是绕太阳运动的一颗行星D.日心说和地心说都正确地反映了天体的运动规律【解析】选C。

地心说认为地球是宇宙的中心,地球是静止不动的,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动,日心说认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动,而实际上太阳系本身在宇宙中不停地运动着,故A、B错误。

现代观测表明,日心说和地心说都没有正确地反映天体的运动规律,D错误。

地球仅是太阳的一颗行星,C正确。

2.首先对天体做圆周运动产生了怀疑的科学家是()A.布鲁诺B.伽利略C.开普勒D.第谷【解析】选C。

开普勒根据第谷的观测数据及个人的理论分析,对前人提出的天体做圆周运动的说法产生了怀疑,并认为所有行星的运动轨道都是椭圆,C正确。

【变式训练】日心说的代表人物是( )A.托勒密B.哥白尼C.布鲁诺D.第谷【解析】选B。

由物理学史可知:托勒密是地心说的代表人物,A错;哥白尼是日心说的代表人物,B对;布鲁诺是日心说的支持者、拥护者,C错;第谷观测记录了行星的运动情况,D错。

3.一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星运转的周期是( )A.4年B.6年C.8年D.错误!未找到引用源。

年【解析】选C。

由开普勒第三定律可得错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

,故T行星=错误!未找到引用源。

T地=8T地,选项C对,选项A、B、D错。

4.(2014·天水高一检测)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下列说法中不正确的是( )A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度C.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度D.若彗星周期为75年,则它的半长轴是地球公转半径的75倍【解析】选D 。

根据开普勒第二定律,彗星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等,则彗星在近日点与远日点相比在相同时间内走过的弧长要大,因此在近日点线速度(即速率)和角速度都较大,故A 、B 正确;而向心加速度a n =错误!未找到引用源。

,在近日点v 大,r 小,因此a n 大,故C 正确;根据开普勒第三定律得错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

,故a 哈=错误!未找到引用源。

r 地=错误!未找到引用源。

r 地≈17.8r 地,D 错。

5.(多选)(2014·包头高一检测)关于公式错误!未找到引用源。

=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,则错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

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【解析】选A 、D 。

公式错误!未找到引用源。

=k 中的k 为一常数,与中心天体有关,与行星无关,所以选项A 正确。

地球是太阳的行星,月球是地球的卫星,中心天体不同,比例常数不同,所以选项B 错误。

公式中T 应表示绕中心天体公转的周期,而不是自转周期,所以选项C 错误,D 正确。

【变式训练】行星绕恒星运动时,其运行周期T 的平方与运行轨道半径r 的三次方的比值决定于( )A.行星质量B.恒星质量C.与行星和恒星的质量均无关D.与恒星的质量及行星的速率有关【解析】选B 。

由开普勒第三定律可得所有行星绕同一恒星运行的周期T 的平方与运行轨道半径r 的三次方的比值相等,所以该比值与恒星的质量有关,B 项正确。

二、非选择题(15分)6.天文学家观察到哈雷彗星的转动周期是75年,离太阳最近的距离是8.9×1010m,离太阳最远的距离不能被测出。

试根据开普勒定律估算这个最远距离。

(太阳系的开普勒常数k=3.354×1018m 3/s 2)【解析】哈雷彗星运行的半长轴a=122l l 错误!未找到引用源。

,由开普勒第三定律错误!未找到引用源。

=k,联立得l 2=2a-l 1=2错误!未找到引用源。

-l 1,代入数值解得,l 2=5.226×1012m答案:5.226×1012m一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。

多选题已在题号后标出)1.(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“日心体系”宇宙图景,即“日心说”的如下基本论点,这四个基本论点目前看存在缺陷的是( )A.宇宙的中心是太阳,所有的行星都在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,它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动C.天穹不转动,因为地球每天自西向东转一周,造成天体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】选A、B、C。

所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆轨道的一个焦点上;行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴r满足错误!未找到引用源。

=恒量,故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动,整个宇宙是在不停运动的,A、B、C符合题意;与日地距离相比,其他恒星离地球都十分遥远,故D不符合题意。

2.如图所示是“九星连珠”的示意图。

若太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道,地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米,结合下表可知,火星与太阳之间的平均距离约为( )A.1.2亿千米B.2.3亿千米C.4.6亿千米D.6.9亿千米【解析】选B。

由表中知T地=1年,T火=1.88年,由错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

得,r火=错误!未找到引用源。

≈2.3亿千米,故B正确。

【变式训练】已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,它们绕太阳的公转均可看成匀速圆周运动,则可判定( )A.金星的质量大于地球的质量B.金星的半径大于地球的半径C.金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离D.金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离【解析】选D。

根据开普勒第三定律错误!未找到引用源。

=k,因为金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,所以金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离,D正确。

3.(2014·连云港高一检测)地球和某颗小行星的绕日轨道可以近似看作圆,已知地球质量约为此小行星的质量的64倍,此小行星的公转轨道半径约为地球公转轨道半径的4倍,那么此小行星公转周期大致为( )A.0.25年B.2年C.4年D.8年【解析】选D。

由开普勒第三定律可得错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

,所以T小行星=错误!未找到引用源。

T地=错误!未找到引用源。

T地=8年,故选项D正确。

4.地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍,那么地球和水星绕太阳运行的线速度之比为(设地球和水星绕太阳运行的轨道为圆)( )A.错误!未找到引用源。

B.错误!未找到引用源。

C.错误!未找到引用源。

D.错误!未找到引用源。

【解析】选C。

设地球绕太阳运转的半径为R1,周期为T1,水星绕太阳运转的半径为R2,周期为T2,由开普勒第三定律有错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=k,因地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动,有T1=错误!未找到引用源。

,T2=错误!未找到引用源。

,联立上面三式解得:错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

二、非选择题(本题共2小题,共22分)5.(10分)月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运动周期约为27天,应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地多高时,人造地球卫星可以随地球一起转动,就像停留在天空不动一样?(R地=6400km) 【解析】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k=错误!未找到引用源。

;同理,设月球轨道半径为R',周期为T',则有k=错误!未找到引用源。

由以上两式可得错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

R=错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=6.67R地在赤道平面内离地面高度:H=R-R地=6.67R地-R地=5.67R地=5.67×6.4×103km=3.63×104km答案:3.63×104km【总结提升】开普勒第三定律的应用(1)开普勒第三定律描述了行星半长轴与周期的关系,可用于行星周期或行星与中心天体距离的计算。

计算时需注意:k值是由中心天体决定的,绕同一中心天体运动的星体k值相同。

(2)若将天体的运动看成圆周运动,则开普勒第三定律可表述为: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,即错误!未找到引用源。

=k,利用该式,可计算行星的周期或轨道半径。

6.(12分)飞船沿半径为R的圆周绕地球运动的周期为T,地球半径为R0,若飞船要返回地面,可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在B点相切,求飞船由A点到B点所需要的时间。

【解题指南】解答本题时可按以下步骤进行:(1)求出以地心为焦点的椭圆轨道的半长轴;(2)由开普勒第三定律求出飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行时的周期;(3)找出飞船由A点运动到B点所需要的时间与沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行时的周期之间的关系。

【解析】当飞船做半径为R的圆周运动时,由开普勒第三定律:错误!未找到引用源。

=k当飞船返回地面时,从A处降速后沿椭圆轨道至B。

设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T',椭圆的半长轴为a,则错误!未找到引用源。

=k,可解得:T'=错误!未找到引用源。

·T由于a=错误!未找到引用源。

,由A到B的时间t=错误!未找到引用源。

所以t=错误!未找到引用源。

·T=错误!未找到引用源。

答案:错误!未找到引用源。

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