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1、
新華中學 2012 —2013 年高一物理導學案 第三章萬有引力定律 主備：徐定邦 審核：薛義榮編號： 301
第三章 萬有引力定律
一、天體運動
教學目標
1.能簡要地說出日心說、地心說的兩種不同觀點。
2.知道開普勒對行星運動描述的三定律。
3.體會科學家在宣傳和追求科學真理時所表現(xiàn)的堅定信念和獻身精神。
課堂學習
學習活動一：日心說（組織學生閱讀課文，自主學習）
問題 1：古代人們對天體運動有哪些觀點 ?
問題 2：什么是 “地心說 ”？
問題 3
2、：什么是 “日心說 ”?
問題 4：哥白尼的學說完全正確嗎？大家知道是哪位科學家發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律？
學習活動二：開普勒行星運動定律
問題 1：你知道橢圓嗎？
在數(shù)學中，橢圓是平面上到兩個固定點的距離之和是常數(shù)的軌跡。這兩個固定點叫做焦點。經(jīng)由這個定義，這樣畫出一個橢圓：先準備一條線，將這條線的兩端各綁在一點
上（這兩個點就當作是橢圓的兩個焦點） ；取一支筆，將線繃緊，這時候兩個點和筆就形成了一個三角形；然后拉著線開始作圖，持續(xù)的使線繃緊，最后就可以完成一個橢圓的圖形了，如圖所示。橢圓各參量如圖所示
3、。
新華中學 2012 —2013 年高一物理導學案 第三章萬有引力定律 主備：徐定邦 審核：薛義榮編號： 301
問題 2： 開
普勒第一定律的內(nèi)容是什么？如何理解 “所有 ”兩字？
問題 3：開普勒第二定律的內(nèi)容是什么？如何理解該定律？
【典型例題 1】如圖，行星繞太陽的運行軌道為橢圓
4、，近地點
A 到太陽的距離為
a，遠日
B b A B
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問題 4：開普勒第三定律的內(nèi)容是什么？
問題 5：這里的 k 有可能與什么有關呢？
5、
【典型例題 2】已知木星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期是地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期的 12 倍。則木星繞太陽
公轉(zhuǎn)軌道的半長軸為地球公轉(zhuǎn)軌道半長軸的 倍。
【典型例題 3】關于開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（ ）
A ．開普勒定律是根據(jù)長期連續(xù)不斷的、對行星位置觀測記錄的大量數(shù)據(jù)，進行計算分析后獲得的結(jié)論
B ．根據(jù)開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽運動的過程中，其速度的大小隨行星與太陽之間距離的變化而變化，距離小時速度小，距離大時速度大
C．行星繞太陽運動的軌道，可以近似看作為圓，即可以認為行星繞太陽做勻速圓周
運動
D ．開普勒定律，只適用
6、于太陽系，對其他恒星系不適用；行星的衛(wèi)星（包括人造衛(wèi)星）繞行星的運動，是不遵循開普勒定律的
參考答案： AC
學習活動三： 中學處理天體運動的方法
問題 1： 能否將行星的橢圓軌道簡化成我們熟悉的圓軌道？這樣做的誤差大嗎？
問題 2： 將行星運動軌道簡化成橢圓后，行星的運動遵循什么規(guī)律？
問題 3： 此時，開普勒第三定律應該如何改寫？
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行星名稱
7、
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
星球半徑 (10
6m)
2.44
6.05
6.37
3.39
6.98
5.28
2.37
2.24
軌道半徑 (10
11
0.579
1.08
1.50
2.28
7.78
14.3
28.7
45.0
m)
第 1 節(jié) 天體運動 課后作業(yè)
( )1、首先總結(jié)出行星繞太陽運動規(guī)律的天文學家是
A ．第谷 B ．哥白尼 C．牛頓 D．開普勒
( )2、關于日心說被人們所接受的原因是
A ．以地球為中心來研究天體的運動有很多無法解決的
8、問題
B ．以太陽為中心，許多問題都可以解決，行星的運動的描述也變得簡單了
C．地球是圍繞太陽轉(zhuǎn)的
D ．太陽總是從東面升起從西面落下
( )3、哪位科學家第一次對天體做圓周運動產(chǎn)生了懷疑 ?
A ．布魯諾 B．伽利略 C．開普勒 D．第谷
( )4、關于行星繞太陽運動的下列說法中正確的是
A ．所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動
B ．行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處
[來
C．離太陽越近的行星的運動周期越長
D ．所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等
( )5 、八個行星繞太陽運行的軌跡可以
9、粗略地認為是圓，各星球半徑和軌道半徑如下
表所示：
從表中所列數(shù)據(jù)可以估算出天王星的公轉(zhuǎn)周期接近于
A ．8 年
B． 30 年
C．80 年
D． 160 年
R3
k ，以下理解正確的（
）
()6、關于開普勒第三定律的公式
2
T
A ．k 是一個與行星無關的常量
B．若地球繞太陽運轉(zhuǎn)軌道的半長軸為 R0，周期為 T0；月球繞地球運轉(zhuǎn)軌道的半長軸
3
R3
為 R，周期為
R0
T，則有
[來源 :
T02
T 2
C．T 表示行
10、星運動的自轉(zhuǎn)周期
新華中學
2012 —2013
年高一物理導學案
第三章萬有引力定律
主備：徐定邦 審核：薛義榮編號： 301
D ．T 表示行星運動的公轉(zhuǎn)周期
( )7 、從天文望遠鏡中觀察到銀河系中有兩顆行星繞某恒星運行，兩行星的軌道均為
橢圓，觀察測量到它們的運轉(zhuǎn)周期之比為 8:1 ，則它們橢圓軌道的半長軸之比為
（
）
A ．2:1
B ．4:1
C． 8:1
D ．1:4
8、兩顆人造衛(wèi)星
A、 B 繞地球做圓周運動，周期之比為
TA
: TB
= 1: 8 ，則軌道半徑之比是
多少？
9、一探空火箭未打中目標而進入繞太陽的近乎圓形的軌道運行，軌道半徑是地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑的 9 倍，則探空火箭繞太陽公轉(zhuǎn)周期為 _________。
天體運動 萬有引力定律
