6.1 行星的运动 导学案

2014-2015孟连一中高一物理必修2导学案

6.1 行星的运动 导学案

班级： 姓名： 一、【学习目标】

1．知道地心说和日心说的基本内容．

2．知道所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上． 3．知道所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关．

4．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的． 二、【重点难点】

1．理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．

2．对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识． 三、【学习过程】

一、古代对行星运动规律的认识

地心说认为地球是____________，太阳月球及其他星体均绕_______运动，后

关系?

开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过 ． 问5：如图7.1-2所示，行星沿着椭圆轨道运行，太于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的谁大？

开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道 跟 比值都相等． 问6：这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系，比值k是一个与行星无关的常量，你能猜想出它可能跟谁有关吗

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，K是一个与卫星质量无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，K值不相同。K与中心天体有关。

阳位速率

三、太阳系中行星的运动

1. 规律的发现：

（1）各行星排列顺序如何？离太阳远近如何？

（2）它们沿轨道的运动多可看作什么运动？

2. 规律的理解：若按圆轨道处理，行星的运动可总结出怎样的规律？ 第一点： 第二点：

第三点：

以上三条只是对行星运动的近似处理，并非行星运动的真实规律。 典例1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.离太阳越近的行星的运动周期越长

D.所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 迁移应用1下列说法中正确的是（ ）

A.“地心说”是错误的，“日心说”是对的，太阳是宇宙的中心 B.太阳也在绕银河系转动，运动是绝对的，静止是相对的

C.月球绕地球的运行轨道也是椭圆轨道，可近似看作匀速圆周运动

D.由开普勒定律可知，各行星都有近日点和远日点，且在近日点运动得快，在

1

经人们观察是错误的。

日心说认为太阳是____________，地球和其他星体都绕________运动，实际上，太阳并非宇宙中心。

二、开普勒行星运动三定律

问1：古人认为天体做什么运动?

问2：开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?

． 问3：开普勒行星运动定律哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么? 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 上． 问4：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?

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

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远日点运动得慢

典例2海王星离太阳的距离是地球离太阳距离的n倍，那么海王星绕太阳的公转周期是多少？（海王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）

迁移应用2如图6－1所示，在某行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星（ ）

A.从a到b的运动时间等于从c到d的时间

d B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的时间

TC.从a到b的时间tab? c a · 4太阳 TD.从c到d的时间tcd?

b 4图6－1

五、【本课小结】

1.行星运动轨道实质是椭圆，但可近似认为是圆周运动，可用匀速圆周运动规律分析。

2.开普勒三个定律也适用于其他星系的运动分析，对月球和卫星绕地球的运动也是适用的，但第三定律中的比值k是不同的. 六、【课堂反馈】

（一）课堂练习

1. 下列说法正确的是（ ） A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D.日心说的说法是正确的 2.飞船进入正常轨道后，因特殊情况而降低了轨道高度，那么飞船的线速度和周期分别将（ ）

A.增大，减小 B.减小，增大 C.增大，增大 D.减小，减小

R33. 关于开普勒第三定律2?k，以下理解正确的是（ ）

TA. k是一个与行星无关的常量

B. 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

3R13R2半长轴为R2，周期为T2，则2?2

T1T2C. T表示行星运动的自转周期

D. T表示行星运动的公转周期 七、【课后作业】

1．关于地球和太阳，下列说法中正确的是 （ ） A．地球是围绕太阳运转的

B．太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转 C．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的 D．地球是围绕太阳做匀速圆周运动的

R32．关于公式等2?k，下列说法中正确的是 （ ）

TA．公式只适用于围绕太阳运行的行星 B．公式只适用于太阳系中的行星或卫星

C．公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星

D．—般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径

R33．关于公式2?k中的常量k，下列说法中正确的是 ( )

TA．对于所有星球的行星或卫星，k值都相等 B．不同星球的行星或卫星，k值不相等 C：k值是一个与星球无关的常量 D．k值是—个与星球有关的常量

4.地球绕太阳运行的轨道半径是1.5×10，周期为365天，月球绕地球运转 3R的轨道半长轴为2.8×108m，周期为27.3天，则对于绕太阳运行的行星的的值23TR为_________；对于绕地球运行的卫星的2的值为_________。

T5.若把开普勒定律应用到绕地球运动的卫星上，则卫星在离地越高的轨道上，周期越______。若让两个卫星在同一轨道上运动，是否会发生追碰现象？

6.地球公转运行的轨道半径R＝1.49×1011m，地球的公转周期为1年，土星运行的轨道半径R′＝1.43×1012m，则其周期多长？

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