高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 行星的运动学案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 行星的运动学案设计，共5页。学案主要包含了学习目标，自主学习，巩固练习等内容，欢迎下载使用。

1.了解地心说与日心说的主要内容和代表人物.
2.理解开普勒行星运动定律的内容，并能进行简单应用。
3.知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理.
【自主学习】
环节一：了解人类对行星运动规律的认识历程
1.地心说是指__________，代表人物____________
日心说是指____________代表人物_____________
环节二：学习理解开普勒行星运动定律
【巩固练习】
1.关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（）
离太阳越近的行星公转周期越小
所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
离太阳越近的行星公转周期越大
2.2021年10月16日，我国成功发射神舟十三号载人飞船，神舟十三号与之前在轨运行的空间站组合体成功对接，航天员进入空间站。空间站绕地球运行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的p倍，同步卫星的轨道离地面的高度约为地球半径的q倍，下列说法正确的是( )
A.神舟十三号与空间站组合体对接后，空间站组合体由于质量增大，轨道半径将变小
B.空间站在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度
C.航天员在空间站上的加速度是地球表面重力加速度的倍
D.空间站每天绕地球圈
3.根据开普勒行星运动定律，下列说法错误的是( )
A.绕地球运行的不同卫星的轨道半长轴的三次方和周期的平方的比值值都相同
B.同一卫星绕不同的行星运行的轨道半长轴的三次方和周期的平方的值都相同
C.不同卫星，轨道的半长轴越长周期越大
D.同一卫星离地球越远，速率越小
4.某行星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为( )
A.B.C.D.
5.甲乙两卫星绕地球运动。卫星甲做匀速圆周运动，其轨道直径为 4R，C 是轨道上任意一点；卫星乙的轨道是椭圆，椭圆的长轴为 6R，A、B 是轨道的近地点和远地点，如图所示。下列说法正确的是（）
卫星甲的周期大于卫星乙的周期
两卫星与地心的连线在相同的时间内扫过的面积相等 C．卫星甲在 C 点的速度一定小于卫星乙在 A 点的速度
D．卫星甲在 C 点的速度一定小于卫星乙在 B 点的速度
定律
内容
开普勒第一定律
开普勒第一定律又称________定律，它指出：所有行星绕太阳运动的轨道是__________，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上。远日点是指__________，近日点是指__________。不同行星的椭圆轨道是不同的，太阳处在这些椭圆的一个公共焦点上。
开普勒第二定律
开普勒第二定律又称_________定律。对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。所以行星在离太阳比较近时，运动速度_____。行星在离太阳较远时，运动速度______________。
3.开普勒第三定律又称_________定律，内容是：所有行星的轨道的________跟它的_____________的比值都相等。该定律的数学表达式是：_________________。
开普勒第三定律
开普勒行星运动定律，不仅适用于行星，也适用于其它卫星的运动。研究行星运动时，开普勒第三定律中的常量k与____________有关，研究月球、人造地球卫星运动时，k与____________有关。
参考答案
【答案】A
【解析】
A、D 由开普勒第三定律，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，得离太阳越近的行星的运动周期越短，故 A 正确、D 错误．
B、C 开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上．故 BC 错误；
2.答案：BD
解析：空间站做匀速圆周运动的轨道半径与质量无关，A错误；第一宇宙速度为贴近地球表面运行的卫星的速度，轨道高度增大，速度变小，B正确；航天员在空间站上时，有，则，C错误；设空间站的运行周期为，同步卫星运行周期为T，由开普勒第三定律有，又，解得，D正确。
3.答案：B
解析：A、由开普勒第三定律得绕地球运行的不同卫星的轨道半长轴的三次方和周期的平方的比值都相同，故A正确；
B、开普勒第三定律成立的条件是中心天体相同，同一卫星绕不同的行星运行，的值不相同，故B错误；
C、由开普勒第三定律，不同卫星，轨道的半长轴越长，则周期T越大，故C正确；
D、同一卫星离地球越远，根据开普勒第二定律知运行速率越小，故D正确；
本题选错误的，故选：B。
4.答案：B
解析：由“高轨、低速、大周期”的规律可知，每过N年，地球绕太阳公转N圈，则行星绕太阳公转圈，由开普勒第三定律有，故，B项正确。
5.【答案】C
【解析】
由开普勒第三定律得，由于卫星甲的半径(2R)小于卫星乙的半长轴(3R)，所以卫星甲的周期小于卫星乙的周期，故A错误；
B．由开普勒第二定律可知，每颗卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，故B 错误；
设卫星乙在过 A 点的近地圆轨道运行时的速度比卫星甲在 C 点的速度更大，由于卫星乙在 A 点要做离心运动，速度比在过 A 点的近地圆轨道运行时的速度更大，所以卫星甲在 C 点的速度一定小于卫星乙在 A 点的速度，故 C 正确；
设卫星乙在过 B 点的圆轨道运行，此轨道的半径比卫星甲在 C 点轨道更大，所以速度更小，由于卫星乙在 B 点做近心运动，所以速度比过 B 点的圆轨道更小，所以卫星甲在 C 点的速度一定大于卫星乙在 B 点的速度，故 D 错误。故选 C。