人教版 (新课标)必修21.行星的运动学案设计

这是一份人教版 (新课标)必修21.行星的运动学案设计，共5页。学案主要包含了探究归纳，思路点拨，基础达标，能力提升等内容，欢迎下载使用。

学习开普勒三大定律，能用三大定律解决问题。
了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的，是来之不易的。
重点：对开普勒行星运动定律的理解和应用。
难点：对开普勒行星运动定律的理解和应用。
学习过程
课前预习，自主学习
(一)、地心说与日心说
1.地心说认为_____是宇宙的中心，是_________的，太阳、月亮以及其他行星都绕_____运动。
2.日心说则认为_____是静止不动的，地球和其他行星都绕_____运动。
、开普勒行星运动定律
【判一判】
(1)地球是宇宙的中心，是静止不动的。( )
(2)天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动。( )
(3)开普勒第三定律公式 中的T表示行星运动的自转周期。( )
(4)对同一恒星而言，行星轨道的半长轴越长，公转周期越大。( )
二．课堂导学，小组合作探究
主题一：古人对行星运动规律的认识
1.结合下表比较地心说与日心说两种学说的不同。
提示：
现在看来日心说是完全正确的吗？
【探究归纳】
地心说和日心说
1.地心说认为地球是宇宙的中心。
2.日心说认为太阳是宇宙的中心。
3.现在看来地心说和日心说都是错误的。
【典例1】关于地心说和日心说的下列说法中，错误的是( )
A.地心说的参考系是地球
B.日心说的参考系是太阳
C.日心说是以太阳为中心研究天体的运动，使行星运动的描述变得简单
D.日心说是由开普勒提出来的
【思路点拨】
解答本题应把握以下两点：(1)明确参考系的意义。(2)明确日心说的代表人物
主题二：开普勒行星运动规律
1.如图，a、b分别是远日点和近日点，试根据开普勒第二定律分析行星在近
日点和远日点附近运动时速度哪个较大，哪个较小？
2.实际上，行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理，试结合下表，分析行星运动的相似情况。
提示：
【典例2】(2011·新课标全国卷)卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105 km,运行周期约为27天，地球半径约为6 400 km，无线电信号的传播速度为3×108 m/s)( )
A.0.1 s s C.0.5 s D.1 s
三．自主归纳整理本节学习的知识
四．分层达标训练
【基础达标】
1．关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
2.哥白尼经过多年的观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本论点，这四个基本论点目前不存在缺陷的是( )
A.宇宙的中心是太阳，所有的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，它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天体不转动，因为地球每天自西向东转一周，造成天体每天东升西落的现象
D.与日地间距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多
3．设月球绕地球运动的周期为27天，则月球中心到地球中心的距离R1与地球的同步卫星到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为( )
A．3∶1 B．9∶1 C．27∶1 D．18∶1
4．(2012·聊城高一检测)宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，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
5.两行星运行周期之比为1∶2，则它们的轨道半长轴之比为( )
A. B. C. D.
6.据报道，美国计划2021年开始每年送
15 000名游客上太空旅游。如图所示，当航天器围绕地球做椭圆运动时，近地点A的速率_________(选填“大于”“小于”或“等于”)远地点B的速率。
7.已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍。则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的多少倍？
【能力提升】
8.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于( )
A.F2 B.A C.F1 D.B
9.太阳系中的八大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是纵轴是这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的
是( )
10.天文学家观察到哈雷彗星的转动周期是75年，离太阳最近的距离是8.9×
1010 m，离太阳最远的距离不能被测出。试根据开普勒定律估算这个最远距离，太阳系的开普勒常数k=3.354×1018 m3/s2。
11.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T,地球半径为R0,若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间。