31天体运动课件(教科版必修2)

1.“地心说”的代表人物是谁？为什么“地心说”占领统治地位时间较长？提示：“地心说”的代表人物：托勒密（古希腊）．“地心说”符合人们的直接经验，同时也符合势力强大的宗教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.现在看来“日心说”是完全正确的吗？提示：“日心说”认为太阳是静止不动的，太阳是宇宙的中心.实际上，在银河系中，太阳不是静止不动的，而是运动的，太阳也不是宇宙的中心，所以，现在看来“日心说”不是完全正确的.“日心说”能战胜“地心说”的原因：“日心说”之所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解释的现象，而“日心说”则能说明,例如:若地球不动,昼夜交替是太阳绕地球运动形成的.那么,每天的情况就应是相同的,而事实上,每天白天的时间长短不同,冷暖不同.“地心说”无法解释.而“日心说”则能说明这种情况:白昼是地球自转形成的,而四季是地球绕太阳公转形成的.【知识归纳】地心说与日心说典例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解答本题应把握以下两点（1）“地心说”的主要内容是地球是宇宙的中心，是静止不动的；（2）“日心说”的主要内容是太阳是宇宙的中心，是静止不动的.【规范解答】选D.地心说是错误的，所以A不正确.日心说也不是完全正确的，太阳系在银河系中运动，银河系也在运动，所以B、C不正确，D正确.【变式备选】关于天体运动，下列说法中正确的是（）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【解析】选D.对天体的运动具有决定作用的是各星体间的引力，天体的运动与地面上的物体的运动遵循相同的规律，A错；天体的运动，特别是太阳系中的八大行星绕太阳运行的轨道都是椭圆，而非圆周，B错；太阳的东升西落是由地球自转引起的，C错；太阳的行星都绕太阳运动，D对.1.开普勒行星运动定律从哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律？提示：开普勒行星运动定律从行星运动轨道、行星运动的线速度变化、轨道半径与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律.2.行星在近日点和远日点附近运动时速度有何特点？提示：根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，就可判断行星在近日点附近运动时速度较大而在远日点附近运动时速度较小.3.开普勒第三定律的表达式中的比值k与行星的大小和质量有关系吗？提示：开普勒第三定律告诉我们，比值k是一个相对同一天体对所有行星都相同的常量，也就是说k与行星的大小和质量无关，与中心天体的质量有关.开普勒行星运动定律应用时的注意事项1.开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动，也适用于卫星绕着地球转，k是一个与行星质量无关的常量.在不同的星系中，k值不相同，k与中心天体有关，中心天体相同的系统k值相同.比如所有绕太阳运行的行星对应的k值都由太阳决定.2.由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似计算中，可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动，在这种情况下若用R表示轨道半径，T表示公转周期，开普勒第三定律可以用表示.1.开普勒第一定律：所有的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.2.开普勒第二定律：从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.3.开普勒第三定律：行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量.典例2（2011·杭州高一检测）地球到太阳的距离为水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运动的线速度之比是多少？（设地球和水星绕太阳运动的轨道为圆）解答本题应把握以下两点：（1）对地球和水星进行比较，运用开普勒第三定律确定二者周期的关系；（2）根据周期、轨道半径与线速度的关系得到线速度之比.【规范解答】设地球绕太阳运动的周期为T1、轨道半径为R1、线速度为v1，水星绕太阳运动的周期为T2、轨道半径为R2、线速度为v2.根据开普勒第三定律有又因为地球和水星都绕太阳做匀速圆周运动，故有由题意可得R1=2.6R2以上几式联立解得答案：【规律方法】（1）不同的行星绕同一中心天体运动时k值相同，不同的中心天体的k值不同，不要把k作为一个已知的常数来分析计算.（2）无特殊说明时通常把行星的运动当做匀速圆周运动，其轨道半径为中心天体中心与行星球心的距离.【变式备选】（2011·福州高一检测）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，则公转周期最长D．冥王星离太阳“最远”，则公转周期最长【解析】选B、D.由开普勒第三定律可知，a越大，T越大，故B、D正确，C错误；式中的T是公转周期而非自转周期，故A错误.典例3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多少？【思路点拨】解答本题的关键是绕同一个中心天体运动的k值均相同.【规范解答】设两行星的半长轴长分别为R1、R2，周期分别为T1、T2，由知，则又=b，故有答案：1.（2011·苏州高一检测）下列关于“日心说”和“地心说”的一些说法中正确的是（）A.地球是宇宙的中心，是静止不动的B.“太阳从东方升起，在西边落下”，这说明太阳绕地球转动，地球是不动的C.如果认为地球是不动的（以地球为参考系），行星运动的描述不仅复杂且问题很多D.如果认为太阳是不动的（以太阳为参考系），则行星运动的描述变得简单【解析】选C、D.可依据“日心说”与“地心说”的内容深入分析.“太阳从东方升起，在西边落下”，是地球上的人以地球为参考系观察的结果，并不能说明太阳绕地球转动，因为运动是相对的，参考系不同，对运动的描述也不同.2.关于开普勒第三定律的理解，以下说法中正确的是（）A.k是一个与环绕天体无关的常量B.T表示行星运动的自转周期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.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R1，周期为T1，月球绕地球运转轨道的半长轴为R2，周期为T2，则【解析】选A、C.开普勒第三定律描述绕太阳运行的各个行星间的关系，T为行星公转周期，不是自转周期（各行星在公转的同时，还自转），其k值只与中心天体有关，与环绕天体无关，该定律虽是开普勒研究行星绕太阳运动得出来的，但同样适用于卫星绕行星的运动，这时T为卫星公转周期，k与卫星无关，而只与行星有关，地球绕太阳运转，月球绕地球运转，这两个常量k、k′不相等，故3.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.速度最大的点是B点B.速度最小的点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动【解析】选C.由开普勒第二定律可知，在近日点时行星运行速度最大，因此，A、