高中新课标人教版物理 必修二学案课件 第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动
文档属性
| 名称 | 高中新课标人教版物理 必修二学案课件 第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 30.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2010-12-14 08:17:00 | ||
图片预览
文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第6章 第1节
基础夯实
1．日心说的代表人物是( )
A．托勒密
B．哥白尼
C．布鲁诺
D．第谷
答案：B
解析：本题要求同学们熟悉物理学史的有关知识，日心说的代表人物是哥白尼，解题关键点是准确把握人类对行星运动的认识过程，易错把布鲁诺当作是日心说的代表人物，布鲁诺是宣传日心说的代表人物．
2．16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”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是( )
A．宇宙的中心是太阳，所有行星都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．天空不转动，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
答案：ABC
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．
3．关于行星的运动，以下说法错误的是( )
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大
B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大
C．水星的半长轴最短，公转周期最小
D．海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大
答案：A
解析：由开普勒第三定律可知，＝k.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大，B、C正确，海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大，D正确，公转轨道半长轴的大小与自转周期无关，A错误．
4．某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．该行星在A点速度最快，B点速度最慢
B．该行星在B点速度最快，A点速度最慢
C．该行星在A点速度最快，C点速度最慢
D．该行星在C点速度最快，B点速度最慢
答案：A
5．关于开普勒行星运动的公式＝k，以下理解正确的是( )
A．k是一个与行星无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则＝
C．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
答案：AD
6．开普勒仔细研究第谷的观测资料，经过四年多的精心计算，终于发现：行星绕太阳运动并不是______________运动，所有行星绕太阳运动的轨道都是__________，太阳处在________；所有行星的________跟________的比值都相等，表达式为______________．
答案：匀速圆周 椭圆 所有椭圆的一个焦点上 轨道的半长轴的三次方 公转周期的二次方 ＝k
7．两行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行轨道半长轴分别为R1和R2，如果＝2，＝4，那么它们的运行周期之比＝________.
答案：8
解析：由开普勒第三定律知：＝k，∴＝k，＝k，
∴＝，＝＝＝8.
8．近几年，全球形成探索火星的热潮，2005年8月12日，美国新型火星探测飞船——“火星勘测轨道飞行器”发射升空，将探测火星上的水资源和生命线索，并为未来的火星登陆寻找合适的地点．
发射火星探测器可按以下步骤进行，第一步，在地球表面用火箭对探测器进行加速，使之成为一个沿地球公转轨道运动的人造行星．第二步是在适当时刻启动探测器上的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度值增加到适当值，从而使探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道飞行，运行其半个周期后正好飞行到火星表面附近，此时启动探测器上的发动机，使之成为绕火星运转的卫星，然后采取措施使之降落在火星上．如图，设地球的轨道半径为R，火星的轨道半径为1.5R，探测器从地球运行轨道到火星运行轨道大约需要多长时间？
答案：8.4月
解析：由题可知，探测器在飞向火星的椭圆轨道上运行时，其轨道半长轴为，由开普勒定律可得＝，即T′＝＝T地＝1.4T地，所以t＝＝0.7T地＝8.4月．
能力提升
1．(云南玉溪一中09～10学年高一下学期期中)关于开普勒第三定律＝k常数k的大小，下列说法中正确的是( )
A．与行星的质量有关
B．与中心天体的质量有关
C．与恒星及行星的质量有关
D．与中心天体的密度有关
答案：B
2．宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )
A．3年
B．9年
C．27年
D．81年
答案：C
解析：T＝T0＝27.
3．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A.天
B.天
C．1天
D．9天
答案：C
解析：由于r卫＝r月，T月＝27天，由开普勒第三定律可得＝，则T卫＝1天，故C正确．
4．每个行星系都有各自的开普勒恒量k，如果月球轨道半径是3.83×108m，周期是27.3d，则地球的k值为__________．
答案：1.01×1013m3/s2
解析：由开普勒第三定律得：
k＝＝m3/s2＝1.01×1013m3/s2.
5．(苏州模拟)下表所给出的是太阳系中八大行星做椭圆运动的平均轨道半径的数值和周期的数值．从表中任意选择三个行星验证开普勒定律，并计算常量k＝的值.
行星 平均轨道半径(m) 周期(s)
水星 5.79×1010 7.60×106
金星 1.08×1011 1.94×107
地球 1.49×1011 3.16×107
火星 2.28×1011 5.94×107
木星 7.78×1011 3.74×108
土星 1.43×1012 9.30×108
天王星 2.87×1012 2.66×109
海王星 4.50×1012 5.20×109
答案：3.35×1018m3/s2
解析：依据开普勒定律：＝k
分别求得地球、火星、木星绕太阳转动时常量k的值分别是：3.31×1018m3/s2,3.36×1018m3/s2，3.37×1018m3/s2.
求其平均值：3.35×1018m3/s2
6．月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天．能否应用开普勒定律计算出，在赤道平面内离地面多高，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样(已知地球半径R＝6.4×106m)．
答案：3.63×107m
解析：∵＝
∴H＝60R()－R＝60×6.4×106×()m－6.4×106m＝3.63×107m.
7．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半径长轴约等于地球轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律(即＝k，其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴)估算．它下次飞近地球是哪一年？
答案：2062年
解析：由＝k，其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴，k是对太阳系中的任何行星都适用的常量．可以根据已知条件列方程求解．
将地球的公转轨道近似成圆形轨道，其周期为T1，半径为r1；哈雷彗星的周期为T2，轨道半长轴为r2，则根据开普勒第三定律有：＝
因为r2＝18r1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T2＝×T1＝76.4年.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
第6章 第1节
基础夯实
1．日心说的代表人物是( )
A．托勒密
B．哥白尼
C．布鲁诺
D．第谷
答案：B
解析：本题要求同学们熟悉物理学史的有关知识，日心说的代表人物是哥白尼，解题关键点是准确把握人类对行星运动的认识过程，易错把布鲁诺当作是日心说的代表人物，布鲁诺是宣传日心说的代表人物．
2．16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”的如下四个基本论点，这四个论点目前看存在缺陷的是( )
A．宇宙的中心是太阳，所有行星都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．天空不转动，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
答案：ABC
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．
3．关于行星的运动，以下说法错误的是( )
A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大
B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大
C．水星的半长轴最短，公转周期最小
D．海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大
答案：A
解析：由开普勒第三定律可知，＝k.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大，B、C正确，海王星离太阳“最远”，绕太阳运行的公转周期最大，D正确，公转轨道半长轴的大小与自转周期无关，A错误．
4．某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．该行星在A点速度最快，B点速度最慢
B．该行星在B点速度最快，A点速度最慢
C．该行星在A点速度最快，C点速度最慢
D．该行星在C点速度最快，B点速度最慢
答案：A
5．关于开普勒行星运动的公式＝k，以下理解正确的是( )
A．k是一个与行星无关的量
B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为a地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的半长轴为a月，周期为T月，则＝
C．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
答案：AD
6．开普勒仔细研究第谷的观测资料，经过四年多的精心计算，终于发现：行星绕太阳运动并不是______________运动，所有行星绕太阳运动的轨道都是__________，太阳处在________；所有行星的________跟________的比值都相等，表达式为______________．
答案：匀速圆周 椭圆 所有椭圆的一个焦点上 轨道的半长轴的三次方 公转周期的二次方 ＝k
7．两行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行轨道半长轴分别为R1和R2，如果＝2，＝4，那么它们的运行周期之比＝________.
答案：8
解析：由开普勒第三定律知：＝k，∴＝k，＝k，
∴＝，＝＝＝8.
8．近几年，全球形成探索火星的热潮，2005年8月12日，美国新型火星探测飞船——“火星勘测轨道飞行器”发射升空，将探测火星上的水资源和生命线索，并为未来的火星登陆寻找合适的地点．
发射火星探测器可按以下步骤进行，第一步，在地球表面用火箭对探测器进行加速，使之成为一个沿地球公转轨道运动的人造行星．第二步是在适当时刻启动探测器上的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度值增加到适当值，从而使探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道飞行，运行其半个周期后正好飞行到火星表面附近，此时启动探测器上的发动机，使之成为绕火星运转的卫星，然后采取措施使之降落在火星上．如图，设地球的轨道半径为R，火星的轨道半径为1.5R，探测器从地球运行轨道到火星运行轨道大约需要多长时间？
答案：8.4月
解析：由题可知，探测器在飞向火星的椭圆轨道上运行时，其轨道半长轴为，由开普勒定律可得＝，即T′＝＝T地＝1.4T地，所以t＝＝0.7T地＝8.4月．
能力提升
1．(云南玉溪一中09～10学年高一下学期期中)关于开普勒第三定律＝k常数k的大小，下列说法中正确的是( )
A．与行星的质量有关
B．与中心天体的质量有关
C．与恒星及行星的质量有关
D．与中心天体的密度有关
答案：B
2．宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )
A．3年
B．9年
C．27年
D．81年
答案：C
解析：T＝T0＝27.
3．某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )
A.天
B.天
C．1天
D．9天
答案：C
解析：由于r卫＝r月，T月＝27天，由开普勒第三定律可得＝，则T卫＝1天，故C正确．
4．每个行星系都有各自的开普勒恒量k，如果月球轨道半径是3.83×108m，周期是27.3d，则地球的k值为__________．
答案：1.01×1013m3/s2
解析：由开普勒第三定律得：
k＝＝m3/s2＝1.01×1013m3/s2.
5．(苏州模拟)下表所给出的是太阳系中八大行星做椭圆运动的平均轨道半径的数值和周期的数值．从表中任意选择三个行星验证开普勒定律，并计算常量k＝的值.
行星 平均轨道半径(m) 周期(s)
水星 5.79×1010 7.60×106
金星 1.08×1011 1.94×107
地球 1.49×1011 3.16×107
火星 2.28×1011 5.94×107
木星 7.78×1011 3.74×108
土星 1.43×1012 9.30×108
天王星 2.87×1012 2.66×109
海王星 4.50×1012 5.20×109
答案：3.35×1018m3/s2
解析：依据开普勒定律：＝k
分别求得地球、火星、木星绕太阳转动时常量k的值分别是：3.31×1018m3/s2,3.36×1018m3/s2，3.37×1018m3/s2.
求其平均值：3.35×1018m3/s2
6．月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27天．能否应用开普勒定律计算出，在赤道平面内离地面多高，人造地球卫星可以随地球一起转动，就像停留在天空中不动一样(已知地球半径R＝6.4×106m)．
答案：3.63×107m
解析：∵＝
∴H＝60R()－R＝60×6.4×106×()m－6.4×106m＝3.63×107m.
7．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半径长轴约等于地球轨道半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律(即＝k，其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴)估算．它下次飞近地球是哪一年？
答案：2062年
解析：由＝k，其中T为行星绕太阳公转的周期，r为轨道的半长轴，k是对太阳系中的任何行星都适用的常量．可以根据已知条件列方程求解．
将地球的公转轨道近似成圆形轨道，其周期为T1，半径为r1；哈雷彗星的周期为T2，轨道半长轴为r2，则根据开普勒第三定律有：＝
因为r2＝18r1，地球公转周期为1年，所以可知哈雷彗星的周期为T2＝×T1＝76.4年.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网