61行星的运动

如皋市搬经中学 09 10 学年度高一物理第一学期课堂导学单 陶勇 1 课时课时 1 行星的运动行星的运动 学习目标学习目标 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 知道开普勒运动定律的科学价值 了解开普勒第三定律中 的 k 值只与中心天体有关 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 体会对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一 学习过程学习过程 活动一 了解人类对行星运动的认识历程活动一 了解人类对行星运动的认识历程 通过阅读课本了解及资料查阅 了解人类对 行星的认识历程 阅读 课本 P29 一 地心说和日心说 学说一 地心说学说一 地心说 学说二 日心说学说二 日心说 代表人物 代表人物 基本观点 基本观点 二 第谷和开普勒对行星运动的研究 例例 1 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 现在看来都是不正确的 活动二 认识开普勒行星运动定律活动二 认识开普勒行星运动定律 通过观看图像 阅读课本 了解开普勒三定律 一 一 开普勒第一定律 又叫轨道定律 开普勒第一定律 又叫轨道定律 内容内容 所有行星绕太阳运动的轨道都是 太阳处在 注意 不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的 二 二 开普勒第二定律 又叫面积定律 开普勒第二定律 又叫面积定律 做一做 阅读课本 P29 想一想想一想 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 内容内容 对任意行星来说 它与 的连线在相同时间内 扫过的 相等 思考 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 三 开普勒第三定律 又叫周期定律 三 开普勒第三定律 又叫周期定律 内容 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 如皋市搬经中学 09 10 学年度高一物理第一学期课堂导学单 陶勇 2 公式 思考 思考 比值 k 可能跟哪个因数有关 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 是一个与绕行天体质量无关的常量 只与中心天体有关 但不同的中心天是一个与绕行天体质量无关的常量 只与中心天体有关 但不同的中心天 体 体 K 值不相同 值不相同 例 2 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 变式训练 根据开普勒行星运动定律 我们可以推出的正确结论有 A 人造地球卫星的轨道都是椭圆 地球位于椭圆的一个焦点上 B 卫星离地球愈远速率愈小 C 卫星离地球愈远周期愈大 D 同一卫星绕不同行星运动 R T 的值都相同 活动三 开普勒三定律适用于圆轨道的表述形式活动三 开普勒三定律适用于圆轨道的表述形式 在了解开普勒三定律的基础上分析总 结出开普勒三定律适用于圆轨道的表述 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 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下面的公式表 示 比值 k 是一个与行星无关的恒量 例 3 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 下列说法 K T R 2 3 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 4 两颗行星的质量分别为 绕太阳运行的轨道半长轴分别为 则它 21 mm 和 21 rr和 们的公转周期之比为 A B C D 无法确定 2 1 r r 3 2 3 1 r r 3 2 3 1 r r 如皋市搬经中学 09 10 学年度高一物理第一学期课堂导学单 陶勇 3 变式训练 1 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 3 B 1 9 C 1 27 D 1 18 变式训练 2 已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为 b 则它们的公转周期之比为 例 5 飞船沿半径为 R 的圆周绕地球运动