【物理新教材】7.1 行星的運動 導(dǎo)學案（1）-人教版高中物理必修第二冊

第七章萬有引力與宇宙航行第1節(jié)行星的運動1．知道地心說和日心說的基本內(nèi)容．2．知道所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上．3．知道所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，且這個比值與行星的質(zhì)量無關(guān)，但與太陽的質(zhì)量有關(guān)．4．理解人們對行星運動的認識過程是漫長復(fù)雜的，真理是來之不易的.1.重點：理解和掌握開普勒行星運動定律，認識行星的運動．學好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運動規(guī)律的認識，掌握人類認識自然規(guī)律的科學方法，并有利于對人造衛(wèi)星的學習．2.難點：對開普勒行星運動定律的理解和應(yīng)用，通過本節(jié)的學習可以澄清人們對天體運動神秘、模糊的認識。一、自主學習1.地心說是指____________________________________，代表人物日心說是指_________________________________代表人物_____2．開普勒第一定律又稱定律，它指出：所有行星繞太陽運動的軌道是，太陽位于橢圓軌道的一個焦點上。遠日點是指__________，近日點是指_________。不同行星的橢圓軌道是不同的，太陽處在這些橢圓的一個公共焦點上。3．開普勒第二定律又稱定律。對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。所以行星在離太陽比較近時，運動速度________。行星在離太陽較遠時，運動速度_________。4．開普勒第三定律又稱定律，內(nèi)容是：所有行星的軌道的跟它的的比值都相等。該定律的數(shù)學表達式是：_________。開普勒行星運動定律，不僅適用于行星，也適用于其它衛(wèi)星的運動。研究行星運動時，開普勒第三定律中的常量k與________有關(guān)，研究月球、人造地球衛(wèi)星運動時，k與____________有關(guān)。二、合作探究任務(wù)一、古代對行星運動規(guī)律的認識閱讀教材回答下列問題：古代人們對天體運動存在哪些看法？什么是“地心說”？什么是“日心說”？兩種學說爭論的結(jié)果是什么？“日心說”為什么能戰(zhàn)勝“地心說”？“日心說”的觀點是否正確？4.根據(jù)前四問的回答，在下列表格中總結(jié)“地心說”、“日心說”的相關(guān)內(nèi)容：代表人物內(nèi)容局限性地心說是宇宙的中心，而且是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞運動。都把天體的運動看得很神圣，認為天體的運動必然是最完美、最和諧的運動，但計算所得的數(shù)據(jù)和丹麥天文學家的觀測數(shù)據(jù)不符。日心說是宇宙的中心，而且是靜止不動的，地球和其他行星都繞運動。任務(wù)二、開普勒行星運動定律閱讀教材回答下列問題：古人認為天體做什么運動？開普勒認為行星做什么運動？他是怎樣得出這一結(jié)論的.開普勒定律從哪些方面描述行星繞太陽的運動規(guī)律？具體內(nèi)容是什么？完成列表格。定律內(nèi)容公式或圖示開普勒第一定律（軌道定律）所有行星繞運動的軌道都是，在的一個上。開普勒第二定律（面積定律）對任意行星來說，它與太陽的連線在內(nèi)掃過。開普勒第三定律（周期定律）所有行星的軌道的的三次方跟它的的二次方的比值。數(shù)學表示：=k1．最先發(fā)現(xiàn)行星是繞太陽做橢圓運動的科學家是()A．亞里士多德B．伽利略C．第谷 D．開普勒2．日心說的代表人物是()A．托勒密B．哥白尼C．布魯諾 D．第谷3、下列說法中正確的是：（）A、關(guān)于天體運動的日心說、地心說都是錯誤的B、地球是一顆繞太陽運動的行星C、地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球轉(zhuǎn)動D、太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽轉(zhuǎn)動4、關(guān)于行星的運動，以下說法正確的是（）A、行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期越長B、行星軌道的半長軸越長，公自轉(zhuǎn)周期越長C、水星的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期最長D、海王星離太陽“最遠”，繞太陽運行的周期最長5、哈雷彗星繞太陽運動的軌道是比較扁的橢圓，下面說法中不正確的是()A．彗星在近日點的速率大于在遠日點的速率B．彗星在近日點的角速度大于在遠日點的角速度C．彗星在近日點的向心加速度大于在遠日點的向心加速度D．若彗星周期為75年，則它的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的75倍6、某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在A點的速率比在B點的大，則太陽是位于()A．F2 B．AC．F1 D．B7、地球繞太陽運行的軌道半長軸為1.50×1011m，周期為365天，月球繞地球運行的軌道半長軸為3.8×108m，周期為27.3天，求：（1）對于繞太陽運行的行星EQ\F(a3,T2)的值（2）對于繞地球運行的衛(wèi)星EQ\F(a3,T2)的值1、關(guān)于開普勒第二定律，正確的理解是（）A、行星繞太陽運動時，一定是勻速曲線運動B、行星繞太陽運動時，一定是變速曲線運動C、行星繞太陽運動時，由于角速度相等，故在近日點處的線速度小于它在遠日點處的線度D、行星繞太陽運動時，由于它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等，故它在近日點的速度大于它在遠日點的速度2、地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的橢圓軌道如圖所示，由開普勒定律可知()A．太陽處于此橢圓的一個焦點上B．地球在此橢圓軌道上運動時速度大小不變C．若地球的公轉(zhuǎn)周期為T，則eq\f(R3,T2)=常量D．若地球的公轉(zhuǎn)周期為T，則eq\f(r3,T2)=常量3、關(guān)于開普勒第三定律的公式EQ\F(a3,T2)=k，下列說法正確的是（）A、公式只適用于軌道是橢圓的運動B、式中的k值，對于所有行星（或衛(wèi)星）都相等C、式中的k值，只與中心天體有關(guān)，與繞中心天體旋轉(zhuǎn)的行星（或衛(wèi)星）無關(guān)D、若已知月球與地球之間的距離，根據(jù)公式可求出地球與太陽之間的距離4、已知海王星繞太陽運轉(zhuǎn)的平均軌道半徑為4.50×1012m，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的平均軌道半徑為1.49×1011m，估算海王星的公轉(zhuǎn)周期最接近（）A、80年B、120年C、165年D、200年5、如圖，橢圓為一顆繞太陽運行的行星的運動軌跡，當該行星由a向b運行的過程中，下列說法中正確的是()A、線速度增大，角速度增大B、線速度增大，角速度減小C、線速度減小，角速度增大D、線速度減小，角速度減小6、某一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為月球繞地球運轉(zhuǎn)的軌道半徑的eq\f(1,3)，則此人造衛(wèi)星運行的周期大約是在()A．1～4天之間 B．4～8天之間C．8～16天之間D．16～20天之間7、某行星沿橢圓軌道運行，遠日點離太陽距離為a，近日點離太陽的距離為b，過遠日點時行星的速率為va，則近日點速率vb為（提示：行星運動在短時間內(nèi)可近似認為速率不變）（）A、vb=eq\f(a,b)vaB、vb=eq\R(,\F(a,b))vaC、vb=eq\f(b,a)vaD、vb=eq\R(,\F(b,a))va飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動，其周期為T.如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點A處，將速率降低到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運動，橢圓和地球表面在B點相切，如圖所示．如果地球半徑為R0，求飛船由A點到B點所需要的時間參考答案：小試牛刀：1．D2．B3、B4、BD5．D6、A當堂檢測：1、BD2、AC3、C4、C5、A6、B7、A8、eq\f(R3,T2)=eq\f(\f(R＋R0,2)3,T′2).求得T′=T·eq\r(\b\lc\(