天体运动导学案

1、【知识梳理】1.地心说认为：_是宇宙的中心，它是_的，太阳、月亮及其他天体都绕_做圆周运动，日心说认为_是宇宙的中心，它是_的，地球和所有的行星都绕_做圆周运动。2.（1）开普勒第一定律认为：所有行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在_的一个_。a·Ob图1（2）开普勒第二定律认为: _和_的连线在相等的时间里扫过相等的_。由此可知，在图1中，地球在a处的速度比在b处_。（3）开普勒第三定律认为：所有行星轨道的_的三次方跟_的二次方的比值都相等。用公式表达为：,k是一个与_无关的量，在图中画出 R的大小。3.多数大行星的轨道与圆十分接近，故中学阶段的研究中能够按圆处理，_处在圆心，对某

2、一行星来说，它绕太阳做圆周运动的_或（_）不变，即行星做匀速圆周运动，所有行星轨道半径的_方跟公转周期的_方的比值相等。要点归纳：1、对开普勒定律的认识：（1）从空间分布上看：行星的轨道都是椭圆，所有椭圆有一个共同的焦点，太阳就在此焦点上。因此第一定律又叫椭圆轨道定律。如图7-1-1所示（2）从速度大小看：行星靠近太阳时速度大，远离太阳时速度小。第二定律又叫面积定律。如图7-1-2所示行星太阳图7-1-1图7-1-2图7-1-3RA BCD（3）对的认识：图7-1-3中，半长轴是AB间距离的一半，不能认为R等于太阳到B点的距离；T是公转周期，不能误认为是自转周期。2、在以后的计算中，我们都把行

3、星的轨道近似为圆，把卫星的运行轨道也近似为圆，这样就使问题简化。则在上述情况中，的表达式中，R则是圆的半径。3、比例系数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。4、卫星绕地球运转，地球绕太阳运转遵循相同的运动规律。例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A B b a vBvA图7-1-1A1A1A2A1B2A1B1A1例2 如图7-1-1，行星绕太阳的运行轨道为椭圆，近地点A到太阳的距离为a，远日点B到太阳的距

4、离为b，求行星在A、B两点的速率之比。例3 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。例4 已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远离太阳运动的过程中，其速率越来越小，试判断地球所受向心力如何变化。若此向心力突然消失，则地球运动情况将如何？ 课内课外 【课内巩固】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

5、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27：1，则它们的轨道半长轴比是（ ）A. 3：1 B. 9：1 C. 27：1 D. 1：93下列说法中符合开普勒对行星绕太阳运动的描述是( ) A.所有的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，太阳在椭圆的一个焦点上C.行星从近日点向远日点运动时，速率逐渐增大D.离太阳越远的行星，公转周期越长4下列说法正确的是（ ） 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太阳静止不动，地球和其他行

6、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 【课外提高】1两个质量分别是m1和m2的行星，它们绕太阳运行的轨道半径分别等于，则它们运行周期的比等于（ ） A B. C. D. 2. 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 B. C. D. 3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

7、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4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 ( ) A14天之间 B48天之间 C816天之间D1620天之间5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6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

8、等 D无法判断7关于开普勒行星运动定律的公式，下列说法正确的是（ ） Ak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。 CT表示行星的自转周期 DT表示行星的公转周期8木星绕太阳运转周期为地球绕太阳运转周期的12倍，则木星绕太阳运转的轨道半长轴为地球绕太阳运转的半长轴的（ ）倍 A6 B. 5 C. 5.24 D. 4.76例题探究与解答例1、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“日心说”的如下四个基本理论，这四个论点目前看存在的缺陷是（ ）A、 宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀

9、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。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。例2、关于行星的运动，一下说法正确的是（ ）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例、1970年月日我国发射了第一颗人造卫星，其近地点是高度，远地点高度，则近地点与远地点行星运动速率之比_（已知

10、，用表示，不计算）合作求解1、月球环绕地球运动的轨道半径约是地球半径的倍，运行周期约为天，试用开普勒定律计算出：在赤道平面内离地面多大高度，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。（地球半径约为）把周期与半径关系明确的是 定律，其表达式为：因为二者同样绕地球转动，所以对应的常量为同一值故可以求得人造卫星的轨道半径：所求的高度为：2、冥王星离太阳的距离是地球离太阳的距离的39.6倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）跟踪练习： 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

11、有天体都绕太阳运动C、 太阳是静止不动，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2下列关于开普勒对与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

12、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，则它们的公转周期之比为（ ） A、 B、 C、 D、无法确定5.某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳距离为b，过近日点时行星的速率为，则过远日点时速率为（ ）A、 B、 C、 D、6.首先发现行星绕太阳运动的轨道是椭圆，揭示行星运动规律的科学家是_，他是在仔细研究了_的观测资料，经过了四年的刻苦计算的基础上总结出来了。 7古人认为天体的运动是最完美和谐的_运动，后来_发现，所有行星绕太阳运动的轨道都是_，太阳处在_位置上。 8、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_。 9、有一行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍，则该行星绕太阳公转的周期是多少年？10、地球公转运行