學(xué)校課型習(xí)題課課時(shí)1課題7.1行星的運(yùn)動(dòng)年級(jí)高一學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道地心說(shuō)、日心說(shuō)，了解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)和研究。2.知道開(kāi)普勒定律，掌握行星運(yùn)行的軌道特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3.掌握開(kāi)普勒定律的應(yīng)用?；A(chǔ)知識(shí)一、兩種學(xué)說(shuō)1．地心說(shuō)：eq\o(□,\s\up4(1))地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，太陽(yáng)、月亮以及其他行星都繞eq\o(□,\s\up4(2))地球運(yùn)動(dòng)。2．日心說(shuō)：eq\o(□,\s\up4(3))太陽(yáng)是靜止不動(dòng)的，地球和其他行星都繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。二、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律三、行星的運(yùn)動(dòng)的近似處理1．行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，eq\o(□,\s\up4(4))太陽(yáng)處在圓心。2．對(duì)于某一行星來(lái)說(shuō)，它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度(或線速度)不變，即行星做eq\o(□,\s\up4(5))勻速圓周運(yùn)動(dòng)。3．所有行星軌道半徑r的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方的比值都相等，即eq\o(□,\s\up4(6))eq\f(r3,T2)＝k。隨堂檢測(cè)C一、單項(xiàng)選擇題1．物理學(xué)發(fā)展歷程中，在前人研究基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)多年的嘗試性計(jì)算，首先發(fā)表行星運(yùn)動(dòng)的三個(gè)定律的科學(xué)家是()A．哥白尼 B．第谷C．伽利略 D．開(kāi)普勒2．(學(xué)術(shù)情境命題)據(jù)報(bào)道，研究人員從美國(guó)國(guó)家航天局“開(kāi)普勒”望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的1235顆潛在類地行星中選出86顆，作為尋找外星生命蹤跡的觀測(cè)對(duì)象。關(guān)于這86顆可能棲息生命的類地行星的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是()A．所有行星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．所有行星都繞太陽(yáng)做橢圓運(yùn)動(dòng)，且軌道都相同C．離太陽(yáng)越近的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小D．離太陽(yáng)越遠(yuǎn)的行星，其公轉(zhuǎn)周期越小3．太陽(yáng)系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看作圓軌道，“行星公轉(zhuǎn)周期的二次方”與“行星與太陽(yáng)的平均距離的三次方”成正比。地球與太陽(yáng)之間的平均距離約為1.5億千米，結(jié)合下表可知，火星與太陽(yáng)之間的平均距離約為()行星名稱水星金星地球火星木星土星公轉(zhuǎn)周期/年0.2410.6151.01.8811.8629.5A.1.2億千米 B．2.3億千米C．4.6億千米 D．6.9億千米4．(生活情境命題)春分、夏至、秋分、冬至對(duì)應(yīng)地球在橢圓軌道的位置將一年分為春、夏、秋、冬四季。如圖所示，從地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律入手，下列判斷正確的是()A．在冬至日前后，地球繞太陽(yáng)的運(yùn)行速率較小B．在夏至日前后，地球繞太陽(yáng)的運(yùn)行速率較大C．春夏兩季與秋冬兩季時(shí)間相等D．春夏兩季比秋冬兩季時(shí)間長(zhǎng)二、多項(xiàng)選擇題5．下列說(shuō)法正確的是()A．太陽(yáng)系中的八大行星有一個(gè)共同的軌道焦點(diǎn)B．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是沿著軌道的切線方向C．行星的運(yùn)動(dòng)方向總是與它和太陽(yáng)的連線垂直D．地心說(shuō)和日心說(shuō)的說(shuō)法都是錯(cuò)誤的6．(學(xué)術(shù)情境命題)如圖所示為哈雷彗星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道示意圖，A點(diǎn)和B點(diǎn)分別為哈雷彗星環(huán)繞軌道的近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，則關(guān)于哈雷彗星的運(yùn)動(dòng)，下列判斷中正確的是()A．在A點(diǎn)的線速度大于在B點(diǎn)的線速度B．在A點(diǎn)的角速度小于在B點(diǎn)的角速度C．在A點(diǎn)的向心加速度等于在B點(diǎn)的向心加速度D．哈雷彗星的公轉(zhuǎn)周期一定大于1年三、非選擇題7．(學(xué)科情境命題)如圖所示，天文學(xué)家觀測(cè)到某行星和地球在同一軌道平面內(nèi)繞太陽(yáng)做同向勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且行星的軌道半徑比地球的軌道半徑小，地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫地球?qū)υ撔行堑挠^察視角。當(dāng)行星處于最大觀察視角處時(shí)，是地球上的天文愛(ài)好者觀察該行星的最佳時(shí)期，已知該行星的最大觀察視角為θ，不計(jì)行星與地球之間的引力，則該行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期為多少年？8.eq\a\vs4\al(科學(xué)思維命題)假設(shè)某飛船沿半徑為R的圓周繞地球運(yùn)行，其周期為T，地球半徑為R0。該飛船要返回地面時(shí)，可在軌道上A點(diǎn)將速率降到適當(dāng)數(shù)值，從而沿著以地心為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，橢圓與地球表面的B點(diǎn)相切，如圖所示。求該飛船由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間。隨堂檢測(cè)B培優(yōu)一開(kāi)普勒三定律的拓展應(yīng)用1.如圖所示，B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，橢圓的半長(zhǎng)軸為a，運(yùn)行周期為TB；C為繞地球沿圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，圓周的半徑為r，運(yùn)行周期為TC。下列說(shuō)法中正確的是()A．地球位于B衛(wèi)星軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，位于C衛(wèi)星軌道的圓心上B．衛(wèi)星B和衛(wèi)星C運(yùn)動(dòng)的速度大小均不變C.eq\f(a3,T\o\al(3,B))＝eq\f(r3,T\o\al(3,C))，該比值的大小與地球無(wú)關(guān)D.eq\f(a3,T\o\al(3,B))≠eq\f(r3,T\o\al(3,C))，該比值的大小不僅與地球有關(guān)，還與太陽(yáng)有關(guān)2.eq\a\vs4\al(學(xué)術(shù)情境命題)月球環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍，運(yùn)行周期約為27天。應(yīng)用開(kāi)普勒定律計(jì)算：在赤道平面內(nèi)離地多高時(shí)，人造地球衛(wèi)星隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，就像停留在天空中不動(dòng)一樣。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，取R地＝6400km)3．(科學(xué)思維命題)(多選)如圖所示，P、Q兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別為T0和2T0，某時(shí)刻P、Q剛好位于地球同側(cè)且與地心在同一直線上，經(jīng)Δt又出現(xiàn)在地球同側(cè)且與地心在同一直線上，則下列說(shuō)法正確的是()A．P、Q兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為eq\r(3,\f(1,4))B．P、Q兩顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為eq\r(3,4)C．Δt可能為eq\f(2,3)T0D．Δt可能為4T0隨堂檢測(cè)A誤區(qū)對(duì)開(kāi)普勒第三定律