省镇中2012级高一物理学案必修2第六章万有引力与航天§6.1行星的运动学习目标1．了解人类对天体运行的研究历史。2．正确理解开普勒三定律。重点与难点1．开普勒三定律。2．行星的椭圆轨道，能根据开普勒第三定律，运用比值法解题。情境导入人类对天体运行的认识，起源于托勒密的“地心说”，经哥白尼发展到了“日心说”，开普勒的“行星运动定律”第一次为天体的运动立了法。而完全解决天体运动问题的则是“站在巨人肩膀上”的牛顿。知识梳理互动探究1．在古代，人们对于天体的运动存在着和的两种对立的看法。地心说认为；日心说认为。2．德国天文学家开普勒（JohannesKepler）于1609年至1619年发现了开普勒行星运动定律。其内容为：（1）所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在椭圆的一个。（2）对任意一颗行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的。（3）所有行星的轨道的跟它的的比值相等。3．中学阶段的研究中，多数行星运动的轨道能够按圆处理。（1）多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在。（2）对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的不变，即行星做。（3）所有行星的三次方跟它的二次方的比值相等。正确理解开普勒三定律：（1）从空间分布上理解：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。因此开普勒第一定律又叫椭圆轨道定律。（2）从速度大小上理解：行星靠近太阳时速度大，远离太阳时速度小。第二定律又叫做面积定律。（3）对的理解：a是半长轴，是长轴距离的一半，不要理解成从焦点到远地点的距离。对地球，T是公转周期，不要误认为是地球的自转周期。课堂巩固难点突破1省镇中2012级高一物理学案必修2第六章万有引力与航天1．关于太阳系中行星运动的轨道，以下说法正确的是（）A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的2．把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，比较各行星周期，则离太阳越远的行星（）A．周期越小B．周期越大C．周期都一样D．无法确定3．一年四季,季节更替.地球的公转带来了二十四节气的变化.一年里从立秋到立冬的时间里,地球绕太阳运转的速度___________,在立春到立夏的时间里,地球公转的速度___________.(填“变大”、“变小”或“不变”)4．有一颗叫谷神的小行星，它离太阳的距离是地球离太阳的2.77倍,那么它绕太阳一周的时间是_________年。5．一颗近地人造地球卫星绕地球运行的周期为84分钟，假如月球绕地球运行的周期为30天，则月球运行的轨道半径是地球半径的______倍。6．天文观测发现某小行星绕太阳的周期是27地球年，它离太阳的最小距离是地球轨道半径的2倍，求该小行星离太阳的最大距离是地球轨道半径的几倍？7．天文学者观测到哈雷慧星的周期是75年，离太阳最近的距离是8.9×1010m，但它离太阳最远的距离不能测得。试根据开普勒定律计算这个最远距离。（太阳系的开普勒常量k=3.354×1018m3/s2）8．月球的质量约为7．35×1022kg绕地球运行的轨道半径是3．84×105km，运行周期是27.3天，则月球受到地球所施的向心力的大小是多少？9．宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运动的周期是多少年？思维点拨：（1）比例系数k是一个与环绕星体无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，k值不同。（2）在太阳系中，不同行星的半径都不相同，故其公转周期也不相等。（3）对于绕同一恒星的不同行星、绕同一行星的不同卫星，只要知道半长轴和周期中的的三个，就可以根据比值相等，列出等式，比例求解。2省镇中2012级高一物理学案必修2第六章万有引力与航天10．一个近地（轨道半径可以认为等于地球半径）卫星，绕地球运动的周期为84分钟，而地球同步通信卫星则位于地球赤道上方高空，它绕地球运行的周期等于地球自转的周期，试估算地球同步通信卫星的高度。感悟反思参考答案：1．BC2．B3．变大,变小4．4.6年5．64倍6．16倍7．5.2×1012m8．4.7×1026N9．27年10．5.6R3
