高中物理必修二第六章导学案.doc

第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动 【课标定向】 学习目标 1．知道地心说和日心说的基本内容。 2．知道开普勒对行星运动的描述，理解开普勒三定律。 提示与建议 1．通过开普勒对行星运动规律的得出过程，体会在客观事物的基础上通过分析、推理得出科学假设，再经过实验的验证正确认识事物本质的科学思维方法。 2．本节的重点是对开普勒三定律的理解。首先应该对椭圆的特点有所了解。应用开普勒三定律特别是第三定律时避免乱套公式。 【互动探究】 自主学习 1．在古代，人们对天体的运动存在着 和 两种对立的看法。经过长期论争， 战胜了 ，最终被接受。 2．九大行星离太阳由近及远的顺序是 合作学习 一、人类认识天体运动的历史 1．“地心说”的观点： 。代表人物是 。 2．“日心说”的观点： 。代表人物是 。 二、开普勒行星运动定律的内容 1．开普勒第一定律： 。 2．普勒第二定律： 。 3．开普勒第三定律： 。公式是 。 疑难探究 由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在中学阶段研究中按圆处理，开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢? 问题分析：1．多数大行星绕太阳运动轨道半径十分接近圆，太阳处在圆心上。 2．对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变。 3．所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等． 若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示： 比值k是一个与行星无关的恒量。 典例精析 题型一：对开普勒行星运动定律的认识 例1．16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本观点，这四个观点从目前看错在缺陷的是 （ ） A．宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动 B．地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动 C．天穹不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成太阳每天东升西落的现象 D．与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多 【解析】所有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；行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴满足=恒量，故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，整个宇宙是在不停运动的。因此答案选ABC。. 点评：天文学家开普勒认真整理了第谷的观测资料后，在哥白尼学说的基础上，抛弃了圆轨道的说法提出了以大量观察资料为依据的三大定律，揭示了天体运动的真相，它们中的每一条都是以观测事实为依据的定律。 训练1．下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( ) A．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆 C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同 D．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比 题型二：开普勒行星运动定律的应用 例2．冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的39.6倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少？ 【解析】设冥王星的公转周期为，轨道半径为，地球的公转周期为，轨道半径为，根据开普勒第三定律有 得 又 故 答案： 点评：地球和冥王星绕太阳公转的运动遵循开普勒定律。已知地球绕太阳公转的周期是一年，将冥王星和地球绕太阳公转的周期和公转半径联系起来，利用开普勒第三定律求解。 训练2．理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（ ） A．公式只适用于轨道是椭圆的运动 B．式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等 C．式中的K值，只与中心天体有关，与绕中