第六章第1节行星的运动预习学案
6.1 - 行星的运动学案
1行星的运动一、两种对立的学说1.地心说(1) 是宇宙的中心,是静止不动的;(2)太阳、月亮以及其他行星都绕运动;(3)地心说的代表人物是古希腊科学家.2.日心说(1) 是宇宙的中心,是静止不动的,所有行星都绕太阳做;(2)地球是绕旋转的行星;月球是绕旋转的卫星,它绕地球做匀速圆周运动,同时还跟地球一起绕太阳旋转;(3)太阳静止不动,因为地球每天自西向东自转一周,造成太阳每天东升西落的现象;(4)日心说的代表人物是.3.局限性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,但计算所得的数据和丹麦天文学家的观测数据不符.二、开普勒行星运动定律1.第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是,太阳处在上.2.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.3.第三定律:所有行星的轨道的跟它的的比值都相等.其表达式为a3T2=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,k是一个与行星(填“有关”或“无关”)的常量.判断下列说法的正误.(1)太阳是整个宇宙的中心,其他天体都绕太阳运动.()(2)太阳系中所有行星都绕太阳做匀速圆周运动.()(3)太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动,且它们到太阳的距离各不相同.()(4)太阳系中越是离太阳远的行星,运行周期就越大.()(5)围绕太阳运动的各行星的速率是不变的.()(6)在中学阶段可近似认为地球围绕太阳做匀速圆周运动.()一、对开普勒定律的理解1.开普勒第一定律解决了行星的轨道问题.行星的轨道都是椭圆,如图甲所示.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的,太阳处在椭圆的一个焦点上,如图乙所示,即所有轨道都有一个共同的焦点——太阳.因此开普勒第一定律又叫轨道定律.2.开普勒第二定律解决了行星绕太阳运动的速度大小问题.(1)如图所示,如果时间间隔相等,由开普勒第二定律知,面积S A=S B,可见离太阳越近,行星在相等时间内经过的弧长越长,即行星的速率越大.因此开普勒第二定律又叫面积定律.(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点.同一行星在近日点速度最大,在远日点速度最小.3.开普勒第三定律解决了行星周期的长短问题.(1)如图所示,由a3T 2=k知椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越大,因此第三定律也叫周期定律.常量k与行星无关,只与太阳有关.(2)该定律也适用于卫星绕地球的运动,其中常量k与卫星无关,只与地球有关,也就是说k值大小由中心天体决定.例1火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知()A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积例2如图所示,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,过近日点时行星的速率为v b,则()A.v a=v bB.v a>v bC.v a<v bD.无法确定1.开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕地球的运动.2.由开普勒第二定律知:当离太阳比较近时,行星运行的速度比较快,而离太阳比较远时,行星运行的速度比较慢.3.在开普勒第三定律中,所有行星绕太阳转动的k值均相同;但对不同的天体系统k值不相同.k值的大小由系统的中心天体决定.二、行星运动的近似处理由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近,因此,在中学阶段的研究中可以按圆周运动处理,这样,开普勒三定律就可以这样表述:(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心;(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星做匀速圆周运动;(3)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即r3T2=k.例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r1=19 600 km,公转周期T1=6.39天.2006年3月,天文学家发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转半径r2=48 000 km,则它的公转周期T2最接近于()A.15天B.25天C.35天D.45天开普勒第三定律揭示的是不同行星运动快慢的规律,应用时要注意以下两个问题:(1)首先判断两个行星的中心天体是否相同,只有对同一个中心天体开普勒第三定律才成立.(2)明确题中给出的周期关系或半径关系之后,根据开普勒第三定律列式求解.针对训练木星和地球都绕太阳公转,木星的公转周期约为12年,地球与太阳的距离为1天文单位,则木星与太阳的距离约为()A.2天文单位B.5.2天文单位C.10天文单位D.12天文单位1.(对开普勒第三定律的认识)关于开普勒行星运动规律的表达式a3T2=k,以下理解正确的是()A.k是一个与行星有关的常量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代表行星绕中心天体运动的公转周期2.(对开普勒第三定律的理解)关于太阳系八大行星的运动,以下说法正确的是()A.行星轨道的半长轴越长,自转周期就越大B.行星轨道的半长轴越长,公转周期就越小C.水星的半长轴最短,公转周期最大D.海王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最大3.(开普勒第二定律的应用)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,则太阳位于()A.F2B.AC.F1D.B一、选择题考点一有关行星运动的物理学史两种学说1.物理学发展历史中,在前人研究基础上经过多年的尝试性计算,首先发表行星运动的三个定律的科学家是()A.哥白尼B.第谷C.伽利略D.开普勒2.下列说法中正确的是()A.地球是宇宙的中心,太阳、月亮和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反映了天体运动规律考点二开普勒定律的理解3.根据开普勒行星运动定律,下列说法错误的是()A.绕地球运行的不同卫星的a3T2的值都相同B.同一卫星离地球越远,速率越小C.不同卫星,轨道的半长轴越长周期越大D.同一卫星绕不同的行星运行,a3T2的值都相同4.关于对开普勒第三定律r3T2=k的理解,以下说法中正确的是()A.T表示行星运动的自转周期B.k值只与中心天体有关,与行星无关C.该定律只适用于行星绕太阳的运动,不适用于卫星绕行星的运动D.若地球绕太阳运转的半长轴为r1,周期为T1,月球绕地球运转的半长轴为r2,周期为T2,则r1 3T1 2=r2 3T2 25.太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同.下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图象中正确的是()6.关于开普勒对行星运动规律的认识,下列说法正确的是()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它的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半径都成正比7.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图,下列说法正确的是()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8.把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周,由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得()A.火星和地球的质量之比B.火星和太阳的质量之比C.地球和太阳的质量之比D.火星和地球到太阳的距离之比考点三开普勒定律的应用9.有两颗行星环绕某恒星转动,它们的公转周期之比为27∶1,则它们的公转轨道半长轴之比为()A.1∶27B.9∶1C.27∶1D.1∶910.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球运转半径的19,设月球绕地球运动的周期为27天,则此卫星的运转周期大约是( )A.19天 B.13 天 C.1天 D.9天11.太阳系八大行星绕太阳运行的轨迹可粗略地视为圆,下表是各行星的半径和轨道半径.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 二、非选择题12.(开普勒定律的应用)已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍,则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球绕太阳公转轨道半长轴的多少倍?(结果保留三位有效数字)。
6.1 行星的运动 导学案
阜新市育才中学高一物理导学案必修2 第六章《万有引力与航天》编号:编制:赵晓丹审核:使用日期:
6.1 行星的运动导学案
一、学习目标
⒈理解和掌握开普勒行星运动定律,认识行星的运动。
⒉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。
⒊激情投入,展示自我,享受合作学习的快乐。
二、自主学习
⒈“地心说”和“日心说”
⑴地心说代表人物,观点:。
⑵日心说代表人物,观点:。
⑶日心说的进一步完善
①天才观察者:第谷,成就。
②开普勒,成就。
⒉开普勒行星运动定律
⑴开普勒第一定律(轨道定律)
内容:。
⑵开普勒第二定律(面积定律)
内容:。
⑶开普勒第三定律(周期定律)
内容:。
公式:。
(比值k是一个对所有行星都相同的恒量)
三、合作探究
探究⒈动手做一做:教材P32图6.1.1;想一想,椭圆上某点到两焦点的距离之和与椭圆上另一点到两焦点的距离之和有什么关系?探究⒉实际上,多数行星的轨道与圆十分接近,所以在中学阶段的研究中能够按圆处理。
⑴开普勒三定律适用于圆轨道时,应该怎样表述?
①
②
③
⑵在这种情况下,若用R代表轨道半径,T代表公转周期,开普勒第三定律可以用公式表示为:探究⒊行星在近日点和远日点附近运动时速度大小有何特点?
探究⒋开普勒第三定律中的比值k是一个对所有行星都相同的恒量,猜一猜比值k的大小有什么决定?
探究⒌阅读教材P36相关内容,请根据开普勒第三定律估算,哈雷彗星下次飞近地球大约在哪一年?
四、当堂检测。
第一节行星的运动 学案
第一节行星的运动学案姓名班级周次日期一.学习目标1. 了解地心说及日心说的不同点及发展历程2.知道开普勒对行星运动的描述。
3.通过学习,培养学生善于观察、善于思考、善于动手的能力4.激发学生热爱科学、探索真理的求知热情二.学习重,难点重点:行星运动的规律难点:开普勒是如何确定行星运动的规律三.新课讲解自己阅读课本内容,对地心说及日心说有初步了解,并熟悉开普勒三定律。
1.地心说内容。
2.日心说内容。
3.开普勒三定律1601年,第谷把全部观测资料交给新来的青年助手开普勒,开普勒信仰哥白尼的日心说,相信宇宙可以用数学来表示。
他为计算出的行星运转圆形轨道与精确观测的结果不符合而苦恼。
他寻求更简单、更合理的数学方法来表示天体。
最后他放弃了哥白尼的圆形轨道和匀速运动的观点,以第谷留下来的精确资料为基础进行分析,大胆地提出了“火星绕太阳的运行轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上”这一假设。
结果与第谷观测的资料相一致。
就这样,在第谷精确观测的基础上,开普勒通过深入研究,终于在1609年发表了两星运动定律。
第一个定律是:。
第二个定律是面积定律:在相等的时间内,行星和太阳的连线所扫过的面积相等,1619年,开普勒在进一步研究的基础上,又发表了行星运动的第三个定律——周期定律。
周期定律是:。
为了纪念开普勒对彗星运动规律的重大贡献,后人将这三个行星运动定律命名为开普勒三定律。
开普勒三定律首次定量地提示了行星运动速度变化和轨道的关系,而运动速度变化又直接和作用力相联系。
椭圆轨道的半长轴,T表示行星的公转周期,则开普勒第三定律可表示成。
注意:k是一个与行星无关的常量。
例题讲解例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.解堂清练习:1.宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道上运动,如果轨道半径是地球轨道半径的9倍,那么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2. 下列说法正确的是( )A .地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其它行星都绕地球运动B .太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳运动C .地球是绕太阳运动的一颗行星D .日心说和地心说都是错误的3.关于开普勒行星运动的公式k TR =23,以下理解正确的是() A .k 是一个与行星无关的量B .若地球绕太阳运转轨道的长半轴为R ,周期为T ,月球绕地球运转轨道的长半轴R ’,周期为T ',则2322T R T R ''= 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.地球绕太阳运动称_________转,其周期是________.地球绕地轴转动称为______转.其周期是_______,月球绕地球运动的周期是________.5.木星绕太阳运转的周期为地球绕太阳运转周期的12倍,则木星绕太阳运行的轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道的半长轴的_________倍.。
《第六章 万有引力与航天》第1节 行星的运动课时学案
第1节行星的运动导学案班级:姓名:小组:自主学习2.开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律(椭圆轨道定律):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。
3.行星运动的近似处理(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近,太阳处在。
(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的(或)不变,即行星做运动。
(3)所有行星跟它的的比值都相等,即=k。
自我检测1.关于行星的运动,下列说法中正确的是()A.关于行星的运动,早期有“地心说”与“日心说”之争,而“地心说”容易被人们所接受的原因之一是相对运动使得人们观察到“太阳东升西落”B.行星围绕太阳运动的椭圆轨道可近似地看成圆轨道C.开普勒第三定律=k,式中k的值仅与行星的质量有关D.开普勒第三定律也适用于其他星系的行星运动2.木星绕太阳运动的轨道是椭圆,那么木星在椭圆轨道上运动速度的大小是()A.恒定不变的B.近日点大、远日点小C.近日点小、远日点大D.无法判定3.某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球轨道半径的,则此卫星运行的周期大约是(d为“天”)()A.1d~4dB.4d~8dC.8d~16dD.16d~20d 课内探究一、“地心说”和“日心说”的发展过程1.在古代,人们对天体的运动的认识有哪几种学说?各个学说的内容是怎样的?代表人物是谁?2.哪种学说更先进?用现在的观点,如何认识这两种学说?3.是哪位科学家否定了古人认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动并发现了怎样的规律呢?二、开普勒行星运动定律1.开普勒第一定律及其意义(结合图6-1-9说明)定律表述:。
意义:开普勒第一定律否定了的说法,建立了正确的轨道理论,给出了太阳准确的位置。
教学设计7:6.1 行星的运动
授课年级
高一
课题
6.1 行星的运动
课程类型
新授课
课程导学目标
目标解读
1.了解人类对行星运动规律的认识历程。
2.了解观察的方法在认识行星运动规律中的作用。
3.知道开普勒行星运动定律以及开普勒行星运动定律的科学价值,了解开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关。
4.体会科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神,体会描述自然和追求简单和谐是科学研究的动力之一。
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第一层级
研读教材
指导学生学会使用双色笔,确保每一位学生处于预习状态。
通读教材,作必要的标注,梳理出本节内容的大致知识体系。
PPT课件呈现学习目标
完成学案
巡视学生自主学习的进展,学生填写学案的情况。
尽可能多得独立完成学案内容,至少完成第一层级的内容。
结对交流收集问题
指导、倾听部分学生的交流,初步得出学生预习的效果情况。学生数学上还没有学习椭圆,对椭圆的认识存在问题
PPT课件呈现
感悟收获
注意有代表性的收集一些学生的体会,以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写。
根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展
开普勒定律的应用
PPT课件
PPT课件
技能拓展
视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成
PPT课件
记录要点
置做笔记。
PPT课件
第四层级
知识总结
教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结,之后可小组交流讨论。
人教版 必修二第六章第一节《行星的运动》学案+答案
第六章 万有引力与航天6.1 《行星的运动》学案【学习目标】1.知道地心说和日心说的基本内容。
2.知道行星绕太阳运动的轨迹是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
3.学习开普勒三大定律,能用三大定律解决问题。
4.了解人类对行星的认识过程是漫长且复杂的,真理来之不易。
【重点难点】开普勒三大定律且应用【课前预习】1、“地心说”的观点:。
代表人物是。
2、“日心说”的观点:。
代表人物是。
3、开普勒第一定律:。
4、开普勒第二定律:。
5、开普勒第三定律:。
公式是。
6、公式k Ta 23中的比例系数k 与有关。
[堂中互动][问题探究1]古代对行星运动规律的认识[教师点拨]对天体的运动,历史上有过“地心说”和“日心说”两种对立的认识。
发生过激烈的斗争。
1、地心说由于地球的自转,我们在地球上看到天上的星星,感觉上都是绕地球运动,太阳与月亮也一样,这样人们就很容易得出,地球是宇宙的中心,太阳、月亮及所有的星星都是绕地球转动的。
这就是地心说。
其代表人物是古希腊的托勒密.“地心说’符合人们的直接经验,同时也符合势力强大的 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、日心说波兰天文学家哥白尼(1473-1543)提出“日心说”(《天体运行论》):太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕太阳运动。
为宣传和捍卫这个学说,意大利学者布鲁诺被 裁判所活活烧死。
“哥白尼拦住了太阳,推动了地球。
”实际上,太阳也不是宇宙的中心,也并非静止,它在以2.46亿年的周期绕银河系中心运动。
…… 例1.16世纪,哥白尼经过40多年的天文观测和潜心研究,提出“日心说”的如下四个基本论点,这四个基本论点目前看不存在缺陷的是( )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.天体不转动,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D ,所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上;,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.所以目前只有D中的观点不存在缺陷.【拓展】关于天体的运动以下说法正确的是()A.天体的运动毫无规律,无法研究B.天体的运动是最完美的、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围绕太阳运动【解析】选D.天体运动是有规律的,不是做匀速圆周运动,且轨迹是椭圆,而日心说认为太阳系中的所有行星都绕太阳转动.A、B、C均错误,D正确.[问题探究2]开普勒行星运动定律[教师点拨]1、第谷的观测和记录第谷编制的一部恒星表相当准确,至今仍然有使用价值。
(完整版)第1节行星的运动导学案
《6. 1 行星的运动》导学案
主备人:张西永审核:授课时间:班级:姓名:
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
探究2 探究开普勒第一定律
【问题情景1】阅读教材P32图6.1.1“做一做”,回答下列问题:1.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?
2.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?
3.怎样表述开普勒第一定律?
.开普勒第一定律也叫定律.
探究3 探究开普勒第二定律
1.怎样表述开普勒第二定律?
_________________
______________.开普
勒第二定律也叫定律.
2.试比较在近日点b和在远日点a处地球的速度大小?
探究4 探究开普勒第三定律
1.怎样表述开普勒第三定律?
_____________________________.开普勒第三定律也叫定律.
2.若用a代表半长轴长度,T代表公转周期,开普勒第三定律可以用公式表示为:.
3.实际上,多数行星的轨道与圆十分接近,所以在中学阶段的研究中能够按圆处理.开普勒三定律适用于圆轨道时,在这种情况下,若用r代表轨道半径,T代表公转周期,开普勒第三定律可以用公式表示为:.。
《行星的运动》学案02
6-1《行星的运动》学案02一、学习目标1.了解人类认识天体运动的历史过程。
2.理解开普勒三定律的内容及其简单应用。
3.知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关。
二、重点、难点重点:人类认识天体运动的历史。
难点:开普勒行星运动定律的应用。
三、学习方法自主探究、交流讨论、自主归纳四、学习过程(一)人类认识天体运动的历史1.“地心说”的内容及代表人物:2.“日心说”的内容及代表人物:(二)开普勒行星运动定律的内容开普勒第一定律:__________________________________________________________。
开普勒第二定律:__________________________________________________________。
开普勒第三定律:__________________________________________________________。
即:32ak T在高中阶段的学习中,多数行星运动的轨道能够按圆来处理。
(三)太阳与行星间的引力牛顿根据开普勒第一、第二定律得出太阳对不同行星的引力与________成正比,与______________成反比,即____________________。
然后,根据牛顿第三定律,推知行星对太阳的引力为__________________,最后,得出:__________________________________。
五、随堂检测1.两行星运行周期之比为1:2,其运行轨道的半长轴之比为( )A .1/2 BC .D . 2.某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3,则此卫星运行的周期大约是()A .1~4天之间B .4~8天之间C .8~16天之间D .16~20天之间3.地球到太阳的距离是水星到太阳距离的2.6倍,那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少?(设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道)4.设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r 与月球中心到地球中心的距离R 之比r/R 为( )A .1/3B .1/9C .1/27D .1/185.考察太阳M 的卫星甲和地球m (m<M )的卫星乙,甲到太阳中心的距离为r 1,乙到地球中心的距离为r 2,若甲和乙的周期相同,则( )A .r 1>r 2B .r 1<r 2C .r 1=r 2D 、无法比较6.关于日心说被人们所接受的原因是( )A .以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B .以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星的运动的描述也变得简单了C .地球是围绕太阳转的D .太阳总是从东面升起,从西面落下六、课后练习与提高1.关于公式R 3/T 2=k ,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 .不同星球的行星或卫星,k 值均相等C .围绕同一星球运行的行星或卫星,k 值不相等D .以上说法均错2.两颗小行星都绕太阳做圆周运动,它们的周期分别是T 和3T ,则( )A .它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:3B .它们绕太阳运转的轨道半径之比是123123212C .它们绕太阳运转的速度之比是:1:4D .它们受太阳的引力之比是9:73.地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为( )A .1:27B .1:9C .1:3D .9:14.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5.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 .R 代表行星运动的轨道半径C .T 代表行星运动的自传周期D .T 代表行星绕太阳运动的公转周期6.关于太阳系中各行星的轨道,以下说法正确的是( )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 .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7.如果某恒星有一颗卫星,此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T ,则可估算此恒星的平均密度ρ=_____________(万有引力常量为G )。
高中物理必修2 第六章第一节 《 行星的运动》教案学案
第一节行星的运动理解领悟万有引力定律的建立过程,是从观察行星运动、描述行星运动规律开始的。
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定律等阶段。
教材通过对托勒密、哥白尼、第谷、开普勒等科学家关于行星运动规律研究的介绍,使我们领略到前辈科学家们对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度,感悟到科学的结论总是在顽强曲折的科学实践中悄悄地来临。
1.地心说古希腊天文学家托勒密在公元2世纪,提出了地心说宇宙体系。
在这个体系里,地球是静止不动的,地球是宇宙的中心。
托勒密按照月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星,最后是恒星天球(原动天)的顺序,安排了后来以他的名字命名的地心说宇宙结构。
他用“偏心轮”、“本轮—均轮”和“等距轮”三种基本运动80多个“轮上轮”巧妙地说明天体的各种运动,和实测数据符合得较好。
虽然这只是用以计算天体角位置的一个数学方案,但因为同人们的直观经验一致,又迎合宗教教义,那以后的1400多年里一直被大家所公认。
2.日心说15世纪,以波兰天文学家哥白尼为代表的日心说学派则认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。
哥白尼在《天体运动论》中提出了以下基本观点: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;地球是绕太阳旋转的普通行星,月球是绕地球旋转的卫星,它绕地球做匀速圆周运动,同时还跟地球一起绕太阳运动;天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象;和日地距离相比,恒星离地都十分遥远,比日地间的距离大得多。
日心说大大简化了对行星运动轨道的描述,经过和地心说的长期争论,最终被人们所接受。
但日心说存在两大缺陷:一是错误地把太阳当成了宇宙的中心,二是沿用了行星在圆形轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念。
3.开普勒行星运动定律德国天文学家开普勒仔细整理了丹麦天文学家第谷留下的长期观测资料,并进行了详细的分析。
为了解释计算结果和第谷的观测数据间的8’差异,他摒弃了行星做匀速圆周运动的假设,提出了行星的运动轨道是椭圆的新观点。
学案4:6.1行星的运动
6.1行星的运动【学习目标】1.了解地心说和日心说的内容.2.理解开普勒行星运动三定律的内容.3.掌握行星运动定律的应用.4.了解人们对行星运动的认识过程漫长复杂,真理来之不易.知识点一、地心说和日心说开普勒定律【知识梳理】1.地心说(1)内容:是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动.(2)代表人物:.2.日心说(1)内容:是静止不动的,地球和其他行星都绕运动.(2)代表人物:.3.开普勒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相等公式:=k,k是一个与行星的常量1.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动.( )2.开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.( )3.所有行星绕太阳运转的周期都是相等的.( )【想一想】行星绕太阳在椭圆轨道上运行,行星距太阳较近处与距太阳较远处相比较,运动速率何处较大?【合作探究】(1)如图所示是地球绕太阳公转时的示意图,由图可知地球在春分日、夏至日、秋分日和冬至日四天中哪天绕太阳运动的速度最大?(2)如图所示是“金星凌日”的示意图,观察图中地球、金星的位置,思考地球和金星谁的公转周期更长.【要点突破】1.开普勒第一定律(1)认识:第一定律告诉我们,尽管各行星的轨道大小不同,但它们的共同规律是所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动,太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上,开普勒第一定律又叫椭圆轨道定律,如图所示.(2)意义:否定了行星圆形轨道的说法,建立了正确的轨道理论,给出了太阳准确的位置.2.开普勒第二定律(1)认识:行星靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减小.近日点速度最大,远日点速度最小,又叫面积定律,如图所示.(2)意义:描述了行星在其轨道上运行时,线速度的大小不断变化,并阐明了速度大小变化的数量关系.3.开普勒第三定律(1)认识:它揭示了周期与轨道半长轴之间的关系,椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越大;反之,其公转周期越小.因此又叫周期定律,如图所示.(2)意义:比例常数k与行星无关,只与太阳有关,因此定律具有普遍性,即不同星系具有不同的常数,且常数是由中心天体决定的.【题组训练】1.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()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.所有行星的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2.日心说的代表人物是()A.托勒密B.哥白尼C.布鲁诺D.第谷3.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知() A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积【名师点拨】开普勒定律的三点注意(1)开普勒三定律是通过对行星运动的观察结果总结而得出的规律,它们都是经验定律.(2)开普勒第二定律与第三定律的区别:前者揭示的是同一行星在距太阳不同距离时的运动快慢的规律,后者揭示的是不同行星运动快慢的规律.(3)绕同一中心天体运动的轨道分别为椭圆、圆的天体,k值相等,即r3T21=a3T22=k.知识点二、行星运动的近似处理【知识梳理】1.行星绕太阳运动的轨道圆,太阳处在.2.对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的(或)不变,即行星做运动.3.所有行星跟它的的比值都相等.【判一判】1.在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动.( )2.行星的轨道半径和公转周期成正比.( )3.公式a3T2=k中的a可认为是行星的轨道半径.( )【想一想】图是火星冲日年份示意图,观察图中地球、火星的位置,思考地球和火星谁的公转周期更长.火星冲日年份示意图【合作探究】(1)在同一轨道上沿同一方向做匀速圆周运动的两颗人造地球卫星,它们的运行周期是否相同?(2)已知“嫦娥二号”卫星绕月球做匀速圆周运动时的周期比“嫦娥一号”卫星的周期小,则两颗卫星中哪个离月面近?【要点突破】1.天体的运动可近似看成匀速圆周运动:天体虽做椭圆运动,但它们的轨道一般接近圆.中学阶段我们在处理天体运动问题时,为简化运算,一般把天体的运动当作圆周运动来研究,并且把它们视为做匀速圆周运动,椭圆的半长轴即为圆半径.2.在处理天体运动时,开普勒第三定律表述为: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r 3T 2=k .据此可知,绕同一天体运动的多个天体,轨道半径r 越大的天体,其周期越长.3.天体的运动遵循牛顿运动定律及匀速圆周运动规律,与一般物体的运动在应用这两个规律上没有区别.【题组训练】4.一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 .10年5.如图所示,某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球运转半径的19,设月球绕地球运动的周期为27天,则此卫星的运转周期大约是( )A.19天B.13天 C .1天 D .9天 6.阋神星,是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星,因观测估算比冥王星大,在公布发现时曾被其发现者和NASA 等组织称为“第十大行星”.若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动,它们的运行轨道如图所示.已知阎神星绕太阳运行一周的时间约为557年,设地球绕太阳运行的轨道半径为R,则阎神星绕太阳运行的轨道半径约为()A.3557R B.2557RC.35572R D.25572R【名师点拨】应用开普勒第三定律的步骤(1)判断两个行星的中心天体是否相同,只有对同一个中心天体开普勒第三定律才成立;(2)明确题中给出的周期关系或半径关系;(3)根据开普勒第三定律r31T21=r32T22=k列式求解.【参考答案】知识点一、地心说和日心说开普勒定律【知识梳理】1.(1)地球(2)托勒密2.(1)太阳太阳(2)哥白尼3.椭圆椭圆焦点相等的时间相等的面积半长轴公转周期a3T2无关【判一判】1.×2.×3.×【想一想】由开普勒第二定律可知,由于在相等的时间内,行星与太阳的连线扫过相等的面积,显然相距较近时相等时间内经过的弧长必须较长,因此运动速率较大.【合作探究】(1)冬至日.由图可知,冬至日地球在近日点附近,由开普勒第二定律可知,冬至日地球绕太阳运动的速度最大.(2)地球.由题图可知,地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离,根据开普勒第三定律可得,地球的公转周期更长一些.【题组训练】1.【解析】所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,且太阳处在所有椭圆的一个焦点上.运动的周期T与半长轴a满足a3T2=k,故选项A、B、C均错,选项D正确.【答案】 D2.【解析】日心说的代表人物是哥白尼,布鲁诺是宣传日心说的代表人物.【答案】 B3.【解析】太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,A项错误;火星与木星轨道不同,在运行时速度不可能始终相等,B项错误;“在相等的时间内,行星与太阳连线扫过的面积相等”是对于同一颗行星而言的,不同的行星,则不具有可比性,D项错误;根据开普勒第三定律,对同一中心天体来说,行星公转半长轴的三次方与其周期的平方的比值为一定值,C项正确.【答案】 C知识点二、行星运动的近似处理【知识梳理】1.十分接近圆心2.角速度线速度大小匀速圆周3.轨道半径的三次方 公转周期的二次方 【判一判】 1.√ 2.× 3.√ 【想一想】由题图可知,地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,根据开普勒第三定律可得:火星的公转周期更长一些.【合作探究】(1)相同.由开普勒第三定律r 3T2=k 可知,r 相同,则T 一定相同.(2)“嫦娥二号”卫星.开普勒定律不仅适用于行星的运动,也适用于卫星的运动,由r 3T 2=k 可知,周期越小,轨道半径越小,故“嫦娥二号”卫星离月面近.【题组训练】4.【解析】 根据开普勒第三定律:r 31r 32=T 21T 22得r 3行r 3地=T 2行T 2地,T 行=r 3行r 3地T 地=43×1年=8年,故选项C 正确.【答案】 C5.【解析】 由于r 卫=19r 月,T 月=27天,由开普勒第三定律r 3卫T 2卫=r 3月T 2月,可得T 卫=1天,故选项C 正确.【答案】 C6.【解析】 由开普勒第三定律R 3地T 2地=r 3阋T 2阋,得r 阋=35572R .【答案】 C。
第六章 学案1
第六章学案1学案1 行星的运动[学习目标定位]1.了解地心说和日心说两种不同的观点.2.理解开普勒行星运动三定律,并能初步运用开普勒行星运动定律解决一些简单问题.一、两种对立的学说1.地心说:地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动. 2.日心说:太阳是宇宙的中心,是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动. 3.局限性: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.但开普勒计算所得数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符.二、开普勒行星运动定律1.第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在这些椭圆的一个焦点上. 2.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. 3.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.其a3表达式为2=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,k是一个对所有T行星都相同的常量.一、地心说和日心说 [问题设计]我们经常看到太阳自地球东方升起,又落到地球西方,也就是说,我们看到的现象似乎是太阳绕地球转,这正是古代人们对天体运动存在的一种看法――地心说,你知道古代人们对天体运动还存在什么观点吗?答案日心说,即认为太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动. [要点提炼] 1.地心说(1)地球是宇宙的中心,是静止不动的;(2)太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动;(3)地心说的代表人物是古希腊科学家托勒密. 2.日心说(1)宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动;(2)地球是绕太阳旋转的行星,月球是绕地球旋转的卫星,它绕地球做匀速圆周运动,同时还跟地球一起绕太阳旋转;(3)天体不动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象;(4)日心说的代表人物是哥白尼.二、开普勒行星运动定律 [问题设计]1.古人认为天体做什么运动?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?答案古人认为天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动.开普勒认为行星做椭圆运动.他发现假设行星做匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星做椭圆运动,才能解释这种差别.2.开普勒行星运动定律在哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?答案从行星运动轨道、行星运动的线速度变化以及轨道与周期的关系三方面揭示了行星运动的规律. [要点提炼]对开普勒三定律的理解1.开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕地球的运动.2.由开普勒第二定律知:当离太阳比较近时,行星运行的速度比较快,而离太阳比较远时,行星运行的速度比较慢.3.在开普勒第三定律中,所有行星绕太阳转动的k值均相同;但对不同的天体系统k 值不相同.k值的大小由系统的中心天体决定.三、中学阶段对天体运动的处理方法由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近,因此,在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理,开普勒三定律就可以这样表述:1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心;2.对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度)不变,即行星做匀速圆周运动;r33.所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即2=k.T一、对两种学说的认识例1 下列说法都是“日心说”的观点,现在看来其中正确的是( ) A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B.地球是绕太阳运动的普通行星,月球是绕地球旋转的卫星,它绕地球做匀速圆周运动,同时还跟地球一起绕太阳运动C.天体不动,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,恒星离地球十分遥远,比日地间距离大得多解析 A是“日心说”的观点,但现在看来是不正确的,太阳不是宇宙中心,只是太阳系的中心天体,行星做的也不是匀速圆周运动,A错;月亮绕地球运动的轨道不是圆,B 错;恒星是宇宙中的主要天体,宇宙中可观察到的恒星有1012颗,太阳是离我们最近的一颗恒星,所有的恒星都在宇宙中高速运动着,所以天体也是运动的,C错.答案 D二、对开普勒定律的理解例2 关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是( )A.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度与行星和太阳之间的距离有关,距离小时速度小,距离大时速度大B.所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在椭圆轨道的一个焦点上 C.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的D.行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动,是由于太阳对行星的引力作用解析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正确;由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大,距离大时速度小,A 错误;由开普勒第三定律知所有行星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,C错误;行星间的引力、行星与其他天体间的引力远小于行星与太阳间的引力,太阳的引力提供行星绕太阳运动的向心力,D对.答案 BD三、开普勒三定律的应用例3 如图1所示,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va,则过近日点时行星的速率为( )图1bA.vb=vaaaC.vb=vabB.vb=D.vb=av babv aa解析若行星从轨道的A点经足够短的时间t运动到A′点,则与太阳的连线扫过的面积可a・vat看作扇形,其面积SA=;若行星从轨道的B点也经时间t运动到B′点,则与太阳的连2b・vbta・vatb・vbta线扫过的面积SB=;根据开普勒第二定律,得=,即vb=va,故C正确.222b答案 C1.(对两种学说的认识)关于日心说被人们所接受的原因是( ) A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心,许多问题都可以解决,对行星运动的描述也变得简单了 C.地球是围绕太阳运动的D.太阳总是从东方升起,从西方落下答案 B解析托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题,但非常复杂,缺少简洁性,而简洁性正是物理学所追求的,哥白尼的日心说当时之所以能被人们所接受,正是因为这一点. 2.(对开普勒定律的理解)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.火星与木星公转周期相等B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变 C.太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积答案 Cr3解析根据开普勒第三定律,2=k,k为常数,火星与木星公转的半径不等,所以火星与木T星公转周期不相等,故A错误;开普勒第二定律:对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等.行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,故B错误;相同时间内,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等是对同一个行星而言,故D错误;开普勒第一定律的内容为所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,太阳处于椭圆的一个焦点上,故C正确.3.(开普勒定律的应用)某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图2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( )图2A.F2B.AC.F1D.B 答案 A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等的面积,因为行星在A点的速率比在B点的速率大,所以太阳在离A点近的焦点上,故太阳位于F2. 4.(开普勒定律的应用)1980年10月14日,中国科学院紫金山天文台发现了一颗绕太阳运行的小行星,2001年12月21日,经国际小行星中心和国际小行星命名委员会批准,将这颗小行星命名为“钱学森星”,以表彰这位“两弹一星”的功臣对我国科技事业做出的卓越贡献.若将地球和“钱学森星”绕太阳的运动看作匀速圆周运动,它们的运行轨道如图3所示.已知“钱学森星”绕太阳运行一周的时间约为3.4年,设地球绕太阳运行的轨道半径为R,则“钱学森星”绕太阳运行的轨道半径约为( )图33A.3.4R 3C.11.56R 答案 CB.3.4R D.11.56R感谢您的阅读,祝您生活愉快。
高一物理第六章万有引力与航天《一、行星的运动》学案
第六章万有引力与航天《一、行星的运动》学案班级姓名时期:2015【学习目标】1.了解地心说和日心说两种不同的观点,了解人们对天体运动规律的认识和发展过程;2.理解开普勒行星运动三定律;3.理解将天体运动近似看作匀速圆周运动时,开普勒定律的表达方式;4.会应用开普勒定律解决天星运动的有关问题。
【学习内容】(一)古人对天体运动的两种看法:地心说和日心说,两种观点的发展过程(二)开普勒行星运动的三条定律1.开普勒第一定律(椭圆轨道定律)2.开普勒第二定律(面积定律)3.开普勒第三定律(周期定律)对开普勒行星运动定律的认识:(1)(2)……【例题讨论】1.地球绕太阳的运行轨道是椭圆,因而地球与太阳之间的距离随季节变化,冬至这天地球离太阳最近,夏至最远,下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中,正确的是()A.地球公转速度是不变的B.冬至这天地球公转速度大C.夏至这天地球公转速度大D.无法确定2.设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球到地球距离的1/3,已知月球绕地球运动行的周期是27.3天,则此卫星的运行周期约为多少天?3.(课本题)一种通信卫星(即同步卫星)需要“静止”在赤道上空的某一点,因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。
请你估算:通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一?4.飞船沿半径为R的圆轨道运动,其周期为T,如果飞船要返回地面,可在轨道上的某一点A处减速,将速度降低到适当的数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆与地面的B点相切,实现着陆,如图所示,如果地球半径为R0,(1)比较飞船沿椭圆轨道运动时经过A、B两点的线速度大小;(2)求飞船由A点运动到B点的时间。
【课堂训练】1.金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期,它们绕太阳公转均看做匀速圆周运动,则金星到太阳的距离(填“大于”、或“小于”、或“等于”)地球到太阳的距离。
2.关于开普勒第三定律的公式a3/T2=k,下列说法正确的是()A.公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运动的行星B.公式适用于宇宙中所有围绕星球运动的行星或卫星C.式中的k值,对所有行星(或卫星)都相同D.围绕不同星球运动的行星(或卫星),其k值不同3.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.同一中心天体的所有行星的公转周期与行星轨道的半径成正比C.离太阳越近的行星的运动周期越短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4.根据美联社2002年10月7日报道,天文学家在太阳系的9大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转周期约为T=288年,若把它和地球绕太阳公转的轨道看作圆,问它与太阳的距离是地球与太阳距离的多少倍?(最后结果可用根式表示)5.地球公转运动的平均轨道半径R1=1.49×1011m,火星公转运动行的平均轨道半径R2=2.28×1011m,若把地球的公转周期认为1年,则火星的周期是多少?6.月球距地球的距离为3.8×108m,月球绕地球运动周期是27.3天,求地球同步卫星离地面的高度。
6.1《行星的运动》学案
6.1 行星的运动预习学案
(一)新知预习
一、古代对行星运动规律的认识
1.古人对天体运动存在哪些看法?
2.“地心说”的代表人物是谁?具体内容是什么?
3.“日心说”的代表人物是谁?具体内容是什么?
二、开普勒行星运动定律
问题1:古人认为天体做什么运动?
问题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?
1.开普勒第一定律的内容:
2.开普勒第二定律的内容:
3.开普勒第三定律的内容:
若用a 代表轨道的半长轴,T 代表公转周期,开普勒第三定律可以用下面的公式表示:
(二)课堂训练
例题:木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳转动的周期的12倍,则木星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳轨道半径的几倍?
练习:某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3,则卫星运行的周期大约是多少?
(三)参考资料:太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值
27.322
0.3844月球10.0424同步卫星601884495海王星
306862869天王星
107591426土星
4333778木星
3.36×1018687228火星
3.31×1018365149地球
3.35×1018225108金星
3.36×101887.9757水星
K 值公转周期(天)半长轴(x106km)行星。
第六章第1节行星的运动预习学案
第六章第1节行星的运动预习导学案班级姓名学号【学习目标】1.了解“地心说”和“日心说”的内容。
2.理解开普勒三大定律的内容及其简单应用。
【教学重点】重点是理解开普勒行星定律的内容【教学难点】难点是开普勒第三定律【基础知识自学】1.地心说认为地球是,太阳、月球及其他星体均绕静止不动的地球运动,后经人们观察是错误的。
2、日心说认为太阳是,地球和其他星体都绕运动,实际上,太阳并非宇宙中心。
3、开普勒第一定律:行星的轨道是,太阳在所有椭圆的一个上。
4、开普勒第二定律(又叫做面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在的时间内扫过相等的,如右上图所示,为相等时间内所扫面积相等,说明:行星近日点的速率(填“大于”“小于”“等于”)远日点的速率。
5、开普勒第三定律:行星轨道的的次方跟公转的次方比值恒定,表达式为。
其中:a——椭圆轨道的半长轴,T——公转周期思考与探究:1.由于行星的轨道不是圆,行星距太阳的距离在不断变化,那么行星的运行速度如何呢?2.开普勒第三定律的表达式中的k的数值与行星有关吗?可能与什么因素有关?3.中学阶段,对行星的运动进行以下近似处理:(1)大多数行星绕太阳运动的轨道,太阳处在。
(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的不变,即行星做运动。
(3)所有行星轨道半径的跟它的公转周期的比值都相等,表达式。
例1. 关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()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.离太阳越近的行星的运动周期越长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例2.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,则太阳位于()A.F2B.A C.F1D.B例3.有一行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该星绕太阳公转的周期是多少年?。
高中物理6.1行星的运动预习案新人教必修2
行星的运动【教学目标】一、知识与技术1.了解人类对行星运动规律的熟悉进程,明白地心说和日心说对立观点的不同所在。
2.明白开普勒行星运动定律的内容和科学价值;明白第三定律中的k与中心天体质量有关,与行星质量无关。
3.能用开普勒行星运动三定律分析一些简单的行星运动问题。
二、进程与方式1.通过视频呈现,让学生了解人类对行星运动的熟悉进程。
2.设置问题引导学生理解开普勒三定律。
三、情感、态度与价值观让学生在科学家关于天体运动问题的研究历史中,感悟科学求真、求简的科学思想方式和科学精神。
【预习任务】1.阅读讲义P32第一、二段及“科学足迹”,了解人类对行星运动规律的熟悉进程。
回答以下问题:(1)地心说和日心说两种大体观点的内容是什么?代表人物?观点争辩的核心是什么?(2)分析开普勒按照什么判断行星的运行轨道是椭圆而非圆?(3)精读P32“做一做”,体会、总结椭圆有什么特点?2.仔细阅读开普勒行星运动规律的内容,明白开普勒从哪几个方面描述了行星围绕太阳运动的规律。
回答以下问题:(1)记住开普勒三个定律的内容:(2)分析开普勒第二定律中的“面积”,如何由面积定性比较近日点与远日点速度大小?(3)阅读本节最后一部份,把行星的运动轨道看做圆时,开普勒三个定律的内容可表述为:【试探与讨论】1.木星的公转周期为12个地球年,设地球至太阳的距离为1天文单位,那么木星至太阳的距离为________天文单位。
(可用根式表示)2.两个行星质量别离为m1、m2,它们绕太阳运动的轨道半径别离为R1、R2,若是m1=m2,R1=4R2,那么,它们的运行周期之比T1:T2=______。
【自主检测】1.完成课后33页第2题,体会开普勒定律普遍适用于天体的运动。
2.完成课后33页第3题,明白“静止”的含义,明确卫星绕地球运动和行星绕太阳运动的“k”是不是相同?3.完成课后33页第4题,体会行星和彗星运动规律的异同。
【组内检查】1.说出地心说和日心说两种大体观点的内容是什么?代表人物?观点争辩的核心是什么?2.记住开普勒三个定律的内容3.如何由面积定性比较近日点与远日点速度大小?。
2020高中物理 第六章 万有引力与航天 第1节 行星的运动学案 2
第1节行星的运动学习目标:1。
了解地心说和日心说两种不同观点。
2.知道开普勒行星运动定律的内容及物理意义,知道行星运动在中学阶段的近似处理思路。
3.联系相关科学和生活知识,初步运用开普勒行星运动定律解决一些简单问题.一、两种对立的学说[课本导读]预习教材第32页“地心说、日心说”部分,请同学们关注以下问题:1.两种学说的内容分别是什么?2.两种学说的主要对立点在哪里?[知识识记][课本导读]预习教材第32~33页“开普勒行星运动定律”部分,请同学们关注以下问题:1.开普勒发现所有行星围绕太阳运行的轨道都是哪种几何图形?2.开普勒第二定律又叫什么定律?可以怎么理解行星的运行特点?3.开普勒第三定律说明各个行星运行周期与什么有关?[知识识记][课本导读]预习教材第33页“行星运动在中学阶段的研究"部分,请同学们关注以下问题:1.为什么我们能把行星的轨道看成圆?2.太阳在运动图景的方位是什么?3.各个行星近似做什么运动?[知识识记]行星的轨道与圆十分接近,中学阶段按圆轨道处理,运动规律可描述为:1.应用开普勒第一定律:行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心.2.应用开普勒第二定律:对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度大小)不变,即行星做匀速圆周运动.3.应用开普勒第三定律:所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,表达式为错误!=k.1.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动.()[答案]×2.造成天体每天东升西落的原因是天空不转动,只是地球每天自西向东自转一周.()[答案] ×3.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远.( )[答案] √4.围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的.( )[答案]×5.开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动.()[答案] ×6.行星轨道的半长轴越长,行星的周期越长.( )[答案]√7.在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动.( )[答案] √要点一对开普勒行星运动定律的理解——概念辨析型[合作探究]如图所示为地球绕太阳运动的示意图及春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置.(1)太阳是否在轨道平面的中心?夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相同?(2)一年之内秋冬两季比春夏两季为什么要少几天?提示:(1)地球围绕太阳做椭圆运动,太阳并不在中心,而在一个焦点上;冬至时地球离太阳比夏至时还要近.(2)由开普勒第二定律可知,秋冬两季的地球比春夏两季的地球离太阳更近些,从而运动的更快,故秋冬比春夏要少几天.[知识精要]1.从空间分布上认识行星的轨道都是椭圆,不同行星轨道的半长轴不同,即各行星的椭圆轨道大小不同,但所有轨道都有一个共同的焦点,太阳在此焦点上.因此开普勒第一定律又叫焦点定律.2.对速度大小的认识(1)如图所示,如果时间间隔相等,即t2-t1=t4-t3,由开普勒第二定律,面积S A=S B,可见离太阳越近,行星在相等时间内经过的弧长越长,即行星的速率越大.因此开普勒第二定律又叫面积定律.(2)近日点、远日点分别是行星距离太阳的最近点、最远点,所以同一行星在近日点速度最大,在远日点速度最小.(1)相同时间内面积:S AB=S CD=S EK.(2)A到B速度变小,C到D速度变大,E到K速度先变大,后变小.3.对周期长短的认识(1)行星公转周期跟轨道半长轴之间有依赖关系,椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越长;反之,其公转周期越短.(2)该定律不仅适用于行星,也适用于其他天体.例如,绕某一行星运动的不同卫星.[题组训练]1.(开普勒第一定律)(多选)下列说法中正确的是( )A.太阳系中的八大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.太阳是静止不动的[解析]太阳系中八大行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,而大阳位于八大行星椭圆轨道的一个共同焦点上,故A正确;行星的运动轨迹为椭圆,即行星做曲线运动,速度方向沿轨道的切线方向,故B 正确;椭圆上某点的切线并不一定垂直于此点与焦点的连线,故C 错误;太阳并非静止,它围绕银河系的中心不断转动,故D错误.[答案]AB2.(开普勒第二定律)(多选)如图所示是行星m绕恒星M运动的示意图,下列说法正确的是()A.速度最大点是A点B.速度最大点是C点C.m从A点运动到B点做减速运动D.m从B点运动到A点做减速运动[解析] 由开普勒第二定律可推知,近恒星处行星速度大而远恒星处速度小,故A点速度最大,B点最小,由A点运动到B点速度减小,由B点运动到A点则速度增大,故A、C正确.[答案]AC3.(开普勒第三定律)太阳系有八大行星,八大行星离地球的远近不同,绕太阳运转的周期也不相同.下列反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是( )[解析]由开普勒第三定律知错误!=k,所以R3=kT2,D正确.[答案] D要点二开普勒定律的推广和应用——重难点突破型[知识精要]1.微元法解读开普勒第二定律.行星在近日点、远日点时速度方向与连线垂直,若行星在近日点、远日点到太阳的距离分别为a、b,取足够短的时间Δt,则行星在Δt 时间内可看作匀速直线运动,由S a=S b知错误!v a·Δt·a=错误!v b·Δt·b,可得v a=错误!。
高中物理 必修二 第6章 第一节 行星的运动学案 新人教版必修2
第一节行星的运动一、两种学说二、开普勒行星运动定律三、开普勒行星运动定律的实际应用1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心.2.对某一行星来说,它绕太阳转动的角速度(或线速度)大小不变,即行星做匀速圆周运动.3.所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方比值都相等.行星运动的模型一、模型特点1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心.2.对某一行星,它绕太阳运动的角速度(或环绕速度大小)不变,行星做匀速圆周运动.3.所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值相同.若用r表示轨道半径,T表示公转周期,则r3T2=k.二、典例剖析飞船沿半径为r的圆周绕地球运动,其周期为T,如果飞船要返回地面,可在轨道上的某一点A处,将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着地心为焦点的特殊椭圆轨道运动,椭圆和地球表面在B点相切,如图所示.如果地球半径为r0,求飞船由A点到B点所需的时间.解析:由开普勒第三定律知,飞船绕地球做圆周(半长轴和半短轴相等的特殊椭圆)运动时,其轨道半径的三次方跟周期的平方的比值,等于飞船绕地球沿椭圆轨道运动时其半长轴的三次方跟周期平方的比值.飞船椭圆轨道的半长轴为r+r02,设飞船沿椭圆轨道运动的周期为T′,则有r3T2=(r+r0)38T′2.而飞船从A到B点所需的时间为:t=T′2=28⎝⎛⎭⎫1+r0r32·T.答案:28⎝⎛⎭⎫1+r0r32·T1.关于太阳系中各行星的轨道,以下说法不正确的是(B) A.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆C.不同的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2.行星绕恒星的运动轨道如果是圆形,那么它运动周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常量,设T2r3=k,则常量k的大小(A)A.只与恒星的质量有关B.与恒星的质量及行星的质量有关C.只与行星的质量有关D.与恒星的质量及行星的速度有关3.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)A.F2 B.AC.F1 D.B4.(多选)两个小行星都绕太阳做圆周运动,其周期分别是T、3T,则(BC)A.它们轨道半径之比为1∶3B.它们轨道半径之比为1∶39C.它们运动的速度之比为33∶1D.以上选项都不对一、选择题1.关于行星的运动,以下说法正确的是(BD)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.冥王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长2.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(B)A.1.2亿千米B.2.3亿千米 C.4.6亿千米 D.6.9亿千米3.两颗行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半长轴分别为r1和r2,则它们的公转周期之比为(C)A.r1r2B.r31r32C.r31r32D.无法确定解析:由开普勒第三定律可知:r31T21=r32T22,解得T1T2=r31r32,故C正确.4.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(C) A.2∶1 B.4∶1 C.1∶2 D.1∶4解析:由开普勒第三定律R31T21=R32T22,解得R1R2=3T21T22=41.由v=2πRT得v1v2=R1R2·T2T1=41×18=12,故C正确.5.关于天体运动,下列说法中正确的是(D)A.天体的运动与地面上物体的运动所遵循的规律是不同的B.天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C.太阳东升西落,所以太阳绕地球运动D.太阳系的所有行星都围绕太阳运动6.据新华社2011年5月15日电,研究人员从美国国家航天局“开普勒”望远镜发现的1 235颗潜在类地行星中选出86颗,作为寻找外星生命踪迹的观测对象. 关于这86颗可能栖息生命的类地行星的运动,以下说法正确的是(BC)A.所有行星都绕太阳做匀速圆周运动B.所有行星都绕太阳做椭圆运动,且轨道不相同C.离太阳越近的行星,其公转周期越小D.离太阳越远的行星,其公转周期越小二、非选择题7.地球绕太阳运行的半长轴为1.50×1011 m,周期为365天;地球同步卫星绕地球运行的轨道半长轴为4.24×107 m,周期为1天,则对于绕太阳运行的行星,k s的值为________m3/s2;对于绕地球运行的卫星,k e 的值为________m 3/s 2.解析:根据地球绕着太阳运行的参数得:k s =(1.5×1011)3(365×24×3 600)2 m 3/s 2≈3.4×1018m 3/s 2.根据同步卫星绕着地球运行的参数求出:k e =(4.24×107)3(24×3 600)2 m 3/s 2≈1.0×1013m 3/s 2.答案:3.4×10181.0×10138.两颗行星的质量分别为m 1和m 2,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为r 1和r 2.如果m 1=2m 2,r 1=4r 2,求它们的运行周期之比T 1∶T 2.解析:由开普勒第三定律r 3T 2=k 知r 31T 21=r 32T 22.即⎝⎛⎭⎫T 1T 22=⎝⎛⎭⎫r 1r 23=43,所以T 1T 2=81,其比值与质量无关.答案:8∶19.木星绕太阳运动的周期为地球绕太阳运动周期的12倍,那么,木星绕太阳运动轨道的半长轴是地球绕太阳运动轨道的半长轴的多少倍?解析:设木星、地球绕太阳运动的周期分别为T 1、T 2,它们轨道的半长轴分别为a 1、a 2,根据开普勒第三定律得a 31T 21=a 32T 22,则a 1a 2=3T 21T 22=3122≈5.24,所以a 1=5.24a 2.即木星绕太阳运动轨道的半长轴约为地球绕太阳运动轨道的半长轴的5.24倍.答案:5.24倍。
6.1行星的运动学案(1)
【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极其科学价值。
3、了解开普勒定律中的k 值的大小只与中心天体有关。
【知识要点】1.开普勒行星运动定律的理解:①开普勒行星运动三定律分别指出了行星运动的轨道、运动快慢及运动周期所遵循的规律。
这三个定律是由观察和运算总结得出的规律其中第一定律告诉我们,行星绕太阳的运动轨道为椭圆,太阳处于椭圆的一个焦点上;第二定律告诉我们行星运动的快慢满足行星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等这一规律,因此行星由近日点向远日点运动时,速率会变小,从远日点向近日点运动时速率会变大;第三定律指出行星运动周期T 与椭圆轨道半长轴a 满足k Ta =23,而k 值与行星无关,只与太阳有关。
也就是说,对于太阳系中任意两颗行星有22322131TaT a =成立。
②开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运动,可以推广到宇宙中其他行星绕某个恒星运转的系统。
也适用于卫星绕行星运转的系统,比如一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动也遵循开普勒行星运动定律。
需要说明的是对于不同的运转系统比值k 不同。
2.中学阶段,对行星运动的几点近似处理 (1)多数大行星的轨道与圆十分接近,太阳处在圆心。
(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的角速度(或线速度的大小)不变,即行星做匀速圆周运动。
(3)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。
[基础题]1.关于日心说被人们所接受的原因是 ( )A .以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B .以太阳为中心,许多问题都可以解决,对行星运动的描述也变得简单了C .地球是围绕太阳运动的D .太阳总是从东方升起,从西方落下2.如图1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 ( ) 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3.关于对开普勒第三定律a 3T 2=k 的理解,正确的是 ( )A .T 表示行星的自转周期B .k 是一个与行星无关的常量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 .若地球环绕太阳运转的半长轴为a 1,周期为T 1,月球绕地球运转的半长轴为a 2,周期为T 2,由开普勒第三定律可得a 31T 21=a 32T 224.关于开普勒第二定律,正确的理解是 ( ) A .行星绕太阳运动时,一定是匀速曲线运动 B .行星绕太阳运动时,一定是变速曲线运动C .行星绕太阳运动时,由于角速度相等,故在近日点处的线速度小于它在远日点处的线速度D .行星绕太阳运动时,由于它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,故它在近日点的线速度大于它在远日点的线速度 【能力提题】5.已知两个行星的质量m 1=2m 2,公转周期T 1=2T 2,则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比a 1a 2为 ( )A.12 B .2 C.34 D.1346.据国外媒体报道,美国宇航局最新天文望远镜——广域红外探测器“WISE ”在2010年1月12日成功发现第一颗行星,这颗行星沿椭圆轨道绕太阳运行,该行星被命名为“2010AB78”.如图2所示,在这颗行星的轨道上有a 、b 、c 、d 四个对称点,若行星运动周期为T ,则行星( )A .从a 到b 的运动时间等于从c 到d 的运动时间B .从d 经a 到b 的运动时间等于从b 经c 到d 的运动时间C .a 到b 的时间t ab <T /4D .c 到d 的时间t cd >T /4设计人:刘少咤 审核人:王苗第六章 第1节 行星的运动学案17.2005年北京时间7月4日下午1时52分,美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星,投入彗星的怀抱,实现了人类历史上第一次对彗星的“大对撞”.如图3所示,假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是()图3A.近日点处加速度大于远日点处加速度B.绕太阳运动的角速度不变C.近日点处线速度小于远日点处线速度D.其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数8.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为T A∶T B=1∶8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为()A.R A∶R B=4∶1,v A∶v B=1∶2B.R A∶R B=4∶1,v A∶v B=2∶1C.R A∶R B=1∶4,v A∶v B=1∶2D.R A∶R B=1∶4,v A∶v B=2∶19.2006年8月24日晚,国际天文学联合会大会投票,通过新的行星定义,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动的轨迹可粗略地看成圆,各星球半径和轨道半径如下表所示: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(×106 m)2.44 6.05 6.373.3969.858.223.722.4轨道半径(×1011 m)0.579 1.08 1.50 2.287.7814.328.745.0 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10.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年,该行星会运动到日地连线的延长线上,如图4所示.该行星与地球的公转半径之比为()图4A.(N+1N)23B.(NN-1)23C.(N+1N)32D.(NN-1)3211.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T,地球半径为R,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?答案1.B 2.C 3.BC4.BD5.C6.CD7.AD8.D9.C10.B11.解析:开普勒定律不仅对所有围绕太阳运动的行星适用,而且也适用于卫星、飞船等绕行星的运动。
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第六章第1节行星的运动预习导学案
班级姓名学号
【学习目标】
1.了解“地心说”和“日心说”的内容。
2.理解开普勒三大定律的内容及其简单应用。
【教学重点】
重点是理解开普勒行星定律的内容
【教学难点】
难点是开普勒第三定律
【基础知识自学】
1.地心说认为地球是,太阳、月球及其他星体均绕静止不动的地球运动,后经人们观察是错误的。
2、日心说认为太阳是,地球和其他星体都绕运动,实际上,太阳并非宇宙中心。
3、开普勒第一定律:行星的轨道是,太阳在所有椭圆的一个上。
4、开普勒第二定律(又叫做面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在
的时间内扫过相等的,如右上图所示,为相等时间内所扫面积相等,说明:行星近日点的速率(填“大于”“小于”“等于”)远日点的速率。
5、开普勒第三定律:行星轨道的的次方跟公转的次方比值恒定,表达式为。
其中:a——椭圆轨道的半长轴,T——公转周期思考与探究:
1.由于行星的轨道不是圆,行星距太阳的距离在不断变化,那么行星的运行速度如何呢?
2.开普勒第三定律的表达式中的k的数值与行星有关吗?可能与什么因素有关?
3.中学阶段,对行星的运动进行以下近似处理:
(1)大多数行星绕太阳运动的轨道,太阳处在。
(2)对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的不变,即行星做
运动。
(3)所有行星轨道半径的跟它的公转周期的比值都相等,表达式。
例1. 关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是()
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.离太阳越近的行星的运动周期越长
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
例2.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,则太阳位于()
A.F2B.A C.F1D.B
例3.有一行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该星绕太阳公转的周期是多少年?。