行星的运动 学案

1 行星的运动行星的运动 设计 任杰 审核 高一物理备课组 时间 2018 4 学 习 目 标知 识 脉 络 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 重点 3 掌握行星运动定律的应 用 重点 难点 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 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太阳运动 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 跟它的 的比值 公式 k 是一个与 无关的常量 只与 2 都相等 有关 再判断 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 后思考 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 合作探讨 探讨 1 如图 6 1 2 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 图 6 1 2 探讨 2 如图 6 1 3 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 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 6 1 4 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 3 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 1 2016 孝感高一检测 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 2016 试题调研 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 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 2016 济宁高一检测 如图 6 1 8 所示 某人造地球卫星绕地球做匀速圆 4 周运动 其轨道半径为月球绕地球运转半径的 设月球绕 1 9 地球运动的周期为 27天 则此卫星的运转周期大约是 A 天 B 天 C 1 天 D 9 天 1 9 1 3 6 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图 6 1 10 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 F2 B A C F1 D B 7 如图 6 1 11 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 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 则过近日点时的速率为 A vb va B vb va b a a b 9 地球的公转轨道接近圆 但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆 天文学 家哈雷曾经在 1682 年跟踪过一颗彗星 他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地 球轨道半径的 18 倍 并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现 哈雷的预言得 到证实