行星的運動(dòng)的優(yōu)秀導學(xué)案
行星的運動(dòng)的優(yōu)秀導學(xué)案
1．地心說(shuō)和日心說(shuō)的比較
內容局限性
地心說(shuō)______是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞________運動(dòng)都把天體的運動(dòng)看得很神圣，認為天體的運動(dòng)必然是最完美、最和諧的______運動(dòng)，但和丹麥天文學(xué)家______的觀(guān)測數據不符
日心說(shuō)______是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞______運動(dòng)
2.開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律
(1)開(kāi)普勒第一定律(軌道定律)：所有行星繞太陽(yáng)運動(dòng)的軌道都是________，太陽(yáng)處在橢
圓的一個(gè)________上．
(2)開(kāi)普勒第二定律(面積定律)：對任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線(xiàn)在相等的時(shí)間內
掃過(guò)相等的________．
(3)開(kāi)普勒第三定律(周期定律)：所有行星的________________________跟它的
________________________的比值都相等，即a3T2＝k，比值k是一個(gè)對于所有行星都相同
的常量．
3．行星運動(dòng)的近似處理
(1)行星繞太陽(yáng)運動(dòng)的軌道十分接近________，太陽(yáng)處在________．
(2)對某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運動(dòng)的__________(或____________)不變，即行星
做____________運動(dòng)．
(3)所有行星________________________跟它的________________________的比值都相
等，即r3T2＝k.
4．日心說(shuō)的代表人物是( )
A．托勒密 B．哥白尼
C．布魯諾 D．第谷
5．關(guān)于天體的運動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是( )
A．天體的運動(dòng)毫無(wú)規律，無(wú)法研究
B．天體的運動(dòng)是最完美、最和諧的勻速圓周運動(dòng)
C．太陽(yáng)從東邊升起，從西邊落下，所以太陽(yáng)繞地球運動(dòng)
D．太陽(yáng)系中所有行星都圍繞太陽(yáng)運動(dòng)
6．下列說(shuō)法正確的是( )
A．地球是宇宙的中心，太陽(yáng)、月亮及其他行星都繞地球運動(dòng)
B．太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)轉動(dòng)
C．地球是繞太陽(yáng)運動(dòng)的一顆行星
D．日心說(shuō)和地心說(shuō)都是錯誤的
7．已知兩個(gè)行星的質(zhì)量m1＝2m2，公轉周期T1＝2T2，則它們繞太陽(yáng)運動(dòng)軌道的半長(cháng)軸
之比為( )
A.a1a2＝12 B.a1a2＝21
C.a1a2＝34 D.a1a2＝134
【概念規律練】
知識點(diǎn)一 地心說(shuō)和日心說(shuō)
1．關(guān)于日心說(shuō)被人們所接受的原因是( )
A．以地球為中心來(lái)研究天體的運動(dòng)有很多無(wú)法解決的問(wèn)題
B．以太陽(yáng)為中心，許多問(wèn)題都可以解決，行星運動(dòng)的描述也變得簡(jiǎn)單了
C．地球是圍繞太陽(yáng)轉的
D．太陽(yáng)總是從東面升起從西面落下
2．16世紀，哥白尼根據天文觀(guān)測的大量資料，經(jīng)過(guò)40多年的天文觀(guān)測和潛心研究，提
出“日心說(shuō)”的如下四個(gè)基本論點(diǎn)，這四個(gè)論點(diǎn)就目前來(lái)看存在缺陷的是( )
A．宇宙的中心是太陽(yáng)，所有行星都在繞太陽(yáng)做勻速圓周運動(dòng)
B．地球是繞太陽(yáng)做勻速圓周運動(dòng)的行星，月球是繞地球做勻速圓周運動(dòng)的衛星，它繞
地球運轉的同時(shí)還跟地球一起繞太陽(yáng)運動(dòng)
C．天穹不轉動(dòng)，因為地球每天自西向東自轉一周，造成天體每天東升西落的現象
D．與日地距離相比，其他恒星離地球都十分遙遠，比日地間的距離大得多
知識點(diǎn)二 開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律
3．關(guān)于行星的運動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是( )
A．行星軌道的半長(cháng)軸越長(cháng)，自轉周期越大
B．行星軌道的半長(cháng)軸越長(cháng)，公轉周期越大
C．水星的半長(cháng)軸最短，公轉周期最長(cháng)
D．海王星離太陽(yáng)“最遠”，繞太陽(yáng)運動(dòng)的公轉周期最長(cháng)
4．對于開(kāi)普勒關(guān)于行星的運動(dòng)公式a3/T2＝k，以下理解正確的是( )
A．k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量
B．a(chǎn)代表行星運動(dòng)的軌道半徑
C．T代表行星運動(dòng)的自轉周期
D．T代表行星運動(dòng)的公轉周期
【方法技巧練】
一、行星運動(dòng)速率和周期的計算方法
5．某行星沿橢圓軌道運行，遠日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為a，近日點(diǎn)離太陽(yáng)的距離為b，過(guò)遠
日點(diǎn)時(shí)行星的速率為va，則過(guò)近日點(diǎn)時(shí)的速率為( )
A．vb＝bava B．vb＝abva
C．vb＝abva D．vb＝bava
6．2006年8月24日晚，國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì )大會(huì )投票，通過(guò)了新的行星定義，冥王星被
排除在行星行列之外，太陽(yáng)系行星數量將由九顆減為八顆．若將八大行星繞太陽(yáng)運行的
軌道粗略地認為是圓，各星球半徑和軌道半徑如下表所示
行星名稱(chēng)水星金星地球火星木星土星天王星海王星
星球半徑
(×106 m)2.446.056.373.3969.858.223.722.4
軌道半徑
(×1011 m)0.5791.081.502.287.7814.328.745.0
從表中所列數據可以估算出海王星的公轉周期最接近( )
A．80年 B．120年
C．164年 D．200年
二、用開(kāi)普勒行星運動(dòng)定律分析天體運動(dòng)問(wèn)題的方法
7.
圖1
如圖1所示是行星m繞恒星M運動(dòng)情況示意圖，下列說(shuō)法正確的是( )
A．速度最大點(diǎn)是A點(diǎn)
B．速度最小點(diǎn)是C點(diǎn)
C．m從A到B做減速運動(dòng)
D．m從B到A做減速運動(dòng)
8．人造地球衛星運動(dòng)時(shí)，其軌道半徑為月球軌道半徑的13，由此知衛星運行周期大約是
A．1～4天 B．4～8天
C．8～16天 D．大于16天
參考答案
課前預習練
1．地球 地球 太陽(yáng) 太陽(yáng) 勻速圓周 第谷
2．(1)橢圓 焦點(diǎn) (2)面積 (3)軌道的半長(cháng)軸的三次方 公轉周期的二次方
3．(1)圓 圓心 (2)角速度 線(xiàn)速度 勻速圓周 (3)軌道半徑的三次方 公轉周期的二次方
4．B
5．D [對天體的運動(dòng)具有決定作用的是各星體間的引力，天體的運動(dòng)與地球表面物體的運動(dòng)遵循相同的規律；天體的運動(dòng)，特別是太陽(yáng)系中的八大行星繞太陽(yáng)運行的軌道都是橢圓，而非圓周；太陽(yáng)的東升西落是由地球自轉引起的．]
6．CD [地球和太陽(yáng)都不是宇宙的中心，地球在繞太陽(yáng)公轉，是太陽(yáng)的一顆行星，A、B錯，C對．地心說(shuō)是錯誤的，日心說(shuō)也是不正確的，太陽(yáng)只是浩瀚宇宙中的一顆恒星，D對．與地心說(shuō)相比，日心說(shuō)在天文學(xué)上的應用更廣泛、更合理些．它們都沒(méi)有認識到天體運動(dòng)遵循的規律與地球表面物體運動(dòng)的規律是相同的，但都是人類(lèi)對宇宙的積極的探索性認識．]
7．C [由a3T2＝k知(a1a2)3＝(T1T2)2＝4，則a1a2＝34，故選C.]
課堂探究練
1．B
2．ABC [所有行星圍繞太陽(yáng)運動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；行星在橢圓軌道上運動(dòng)的周期T 和軌道的半長(cháng)軸滿(mǎn)足a3T2＝k(常量)，故所有行星實(shí)際上并不是做勻速圓周運動(dòng)．整個(gè)宇宙是在不停地運動(dòng)的．]
點(diǎn)評 天文學(xué)家開(kāi)普勒在認真整理了第谷的觀(guān)測資料后，在哥白尼學(xué)說(shuō)的基礎上，拋棄了圓軌道的說(shuō)法，提出了以大量觀(guān)察資料為依據的三大定律，揭示了天體運動(dòng)的真相，它們中的每一條都是以觀(guān)測事實(shí)為依據的定律．
3．BD [根據開(kāi)普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(cháng)軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值都相等，即a3/T2＝k.所以行星軌道的半長(cháng)軸越長(cháng)，公轉周期就越大；行星軌道的半長(cháng)軸越短，公轉周期就越�。貏e要注意公轉周期和自轉周期的區別，例如：地球的公轉周期為一年，而地球的自轉周期為一天．]
4．AD [由開(kāi)普勒第三定律可知，行星運動(dòng)公式a3T2＝k中的各個(gè)量a、T、k分別表示行星繞太陽(yáng)做橢圓運動(dòng)軌道的半長(cháng)軸、行星繞太陽(yáng)做橢圓運動(dòng)的公轉周期、一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量，因此，正確選項為A、D.周期T是指公轉周期，而非自轉周期．]
5．C [如圖所示，
A、B分別為遠日點(diǎn)和近日點(diǎn)，由開(kāi)普勒第二定律，行星和太陽(yáng)的連線(xiàn)在相等的時(shí)間內掃過(guò)的面積相等，取足夠短的時(shí)間Δt，則有：
12va?Δt?a＝12vb?Δt?b，所以vb＝abva.]
6．C [設海王星繞太陽(yáng)運行的平均軌道半徑為R1，周期為T(mén)1，地球繞太陽(yáng)公轉的軌道半徑為R2，周期為T(mén)2(T2＝1年)，由開(kāi)普勒第三定律有R31T21＝R32T22，故T1＝ R31R32?T2≈164年．]
方法總結 (1)對題目的求解應視條件而定，本題中用半徑替代了半長(cháng)軸，從解題結果可以進(jìn)一步理解離太陽(yáng)越遠公轉周期越大的結論．
(2)地球的公轉周期是一個(gè)重要的隱含條件，可以先將太陽(yáng)系中的其他行星和地球公轉周期、公轉半徑相聯(lián)系，再利用開(kāi)普勒第三定律分析其他行星的運動(dòng)．
7．AC [因恒星M與行星m的連線(xiàn)在相同時(shí)間內掃過(guò)的面積相同，又因AM最短，故A點(diǎn)是軌道上的最近點(diǎn)，所以速度最大，因此m從A到B做減速運動(dòng)，而從B到A做加速運動(dòng)．故A、C選項正確．]
方法總結 應用開(kāi)普勒第二定律從M與m的連線(xiàn)在相同時(shí)間內掃過(guò)的面積相同入手分析．
8．B [設人造地球衛星和月球繞地球運行的周期分別為T(mén)1和T2，其軌道半徑分別為R1和R2，根據開(kāi)普勒第三定律有R31T21＝R32T22，則人造地球衛星的運行周期為T(mén)1＝(R1R2)3T2＝(13)3×27天＝27天≈5.2天，故選B.]
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