安徽省郎溪中学高中物理 第六章 万有引力与航天 1行星的运动学案 新人教版必修2 (2).doc

第六章万有引力与航天1行星的运动学习目标1.知道“地心说”和“日心说”的基本内容及发展过程.2.知道开普勒行星运动定律及建立过程.3.能够运用开普勒行星运动定律公式解决有关行星运动问题.自主探究1.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.2.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.3.两种学说的局限性:两种学说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,而这和丹麦天文学家的观测数据不符.4.开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是,太阳处在椭圆的一个.因此第一定律也叫轨道定律.(2)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.因此第二定律也叫面积定律.(3)开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的跟它的公转周期的的比值都相等.表达式:.5.行星运动的近似处理(1)大多数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,它绕太阳做圆周运动的(或线速度)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的比值都相等.表达式:.合作探究一、“地心说”与“日心说”【自主阅读】1.古代人们对天体运动存在两种对立的看法和;代表人物分别是和.2.两种学说争论的焦点是.二、开普勒行星运动定律1.漫长的过程【自主阅读】科学足迹【自主探究】小组合作画椭圆,展示结果,明确数学概念阅读开普勒定律的发现过程,并合作利用图钉和细线画出椭圆.2.开普勒行星运动定律【自主探究】讨论开普勒三个定律以及常数k的意义若用a代表椭圆轨道的半长轴,t代表公转周期,则开普勒第三定律可表示为(其中,比值k是一个与无关的常量,只与有关的物理量).3.近似处理(1)大多数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.表达式:r3t2=k【巩固训练】1.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,自转周期就越长b.行星轨道的半长轴越长,公转周期就越长c.水星轨道的半长轴最短,公转周期就最长d.冥王星离太阳“最远”,公转周期就最长2.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公转轨道半长轴的倍.课堂检测1.根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中,哪个是错误的()a.人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上b.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同c.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同d.同一卫星绕不同行星运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等2.银河系中有两颗行星环绕某恒星运转,从天文望远镜中观察它们的运转周期为271,则它们的轨道半长轴比是()a.31b.91c.271d.193.两个质量分别是m1和m2的行星,它们绕太阳运行的轨道半径分别等于r1和r2,则它们运行周期的比等于()a.(r2r1)32b.(r1r2)32c.m1m2d.m2m14.我国的人造卫星围绕地球的运动,有近地点和远地点,由开普勒定律可知卫星在远地点运动速率比近地点运动的速率小,如果近地点距地心距离为r1,远地点距地心距离为r2,则该卫星在远地点运动速率和近地点运动的速率之比为()a.r1r2b.r2r1c.r1r2d.r2r15.下面关于丹麦天文学家第谷,对行星的位置进行观察所记录的数据,说法正确的是()a.这些数据在测量记录时误差相当大b.这些数据说明太阳绕地球运动c.这些数据与以行星绕太阳做匀速圆周运动为模型得到的结果相吻合d.这些数据与行星绕太阳做椭圆运动为模型得到的结果相吻合6.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13,则此卫星运行的周期大约是()a.14天之间b.48天之间c.816天之间d.1620天之间7.太阳系的行星与太阳之间的平均距离越大,它绕太阳公转一周所用的时间()a.越长b.越短c.相等d.无法判断8.关于开普勒行星运动定律的公式r3t2=k,下列说法正确的是()a.k是一个与行星无关的量b.若地球绕太阳运转的半长轴为r,周期为t,月球绕地球运转的半长轴为r1,周期为t1,则r3t2=r13t12c.t表示行星的自转周期d.t表示行星的公转周期参考答案自主探究1.地球地球2.太阳太阳3.匀速圆周第谷4.(1)椭圆焦点(2)面积(3)三次方二次方a3t2=k5.(1)圆心(2)角速度匀速圆周(3)三次方二次方r3t2=k合作探究