行星的运动【学习目标】1.了解人类探索宇宙奥秘的发展简史，增强求知欲。2.理解开普勒三个定律的内容和意义，会分析行星运动的基本特点。3.将行星轨道看作圆时，对定律会解说与应用。【自主学习】1. 地心说与日心说地心说认为地球是宇宙中心，太阳月球及其他星体均绕地球运动，后经人们观察是错误的。日心说认为太阳是宇宙中心，地球和其他星体都绕太阳运动，实际上，太阳并非宇宙中心。2. 开普勒第一定律所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。3. 开普勒第三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的面积相等。4. 开普勒第三定律所有行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的平方比值都相等，即。【合作探究】探究一：开普勒三大定律认真阅读课本，回答下面问题1.行星绕太阳轨道是什么样的形状？ 2.行星在远日点和近日点速率哪个大？行星运动时速率变化有什么规律？ 3. 从k我们可以看出，对绕同一天体做椭圆运动的行星来说，椭圆轨道半长轴与其周期的大小关系如何变化？k值大小与那些因素有关？ 学习笔记4. 若将行星运动看做圆周运动，开普勒三定律应该怎么表述？【课堂检测】1理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（ ）A、公式只适用于轨道是椭圆的运动B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关 D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离2.地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小的说法中，正确的是（ ） A地球公转速度是不变的B冬至这天地球公转速度大C夏至这天地球公转速度大D无法确定3.根据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转周期约为288年。若把它和地球绕太阳公转的轨道看作圆，问它与太阳的距离是地球与太阳距离的多少倍？（最后结果可用根式表示）【课后练习】1关于地球和太阳，下列说法中正确的是 （ ）A地球是围绕太阳运转的B太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转C由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的D地球是围绕太阳做匀速圆周运动的2关于公式等，下列说法中正确的是 （ ）A公式只适用于围绕太阳运行的行星B公式只适用于太阳系中的行星或卫星C公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星D般计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径3关于公式中的常量k，下列说法中正确的是 ( )A对于所有星球的行星或卫星，k值都相等B不同星球的行星或卫星，k值不相等Ck值是一个与星球无关的常量Dk值是个与星球有关的常量4银河系中有两颗行星绕某恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之 比为8：1，则(1)它们的轨道半径的比为 ( )A2：1 B4：1 C8：1 D1：4(2)两行星的公转速度之比为 ( )A1：2 B2：1 C1：4 D4：15A、B两颗人造地球卫星质量之比为l：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为 ( )A1：2 B1：4 C2：1 D4：16一年四季,季节更替.地球的公转带来了二十四节气的变化.一年里从立秋到立冬的时间里,地球绕太阳运转的速度_,在立春到立夏的时间里,地球公转的速度_. (填“变大”、“变小”或“不变”) 7有一颗叫谷神的小行星，它离太阳的距离是地球离太阳的2.77倍,那么它绕太阳一周的时间是_年。 8天文观测发现某小行星绕太阳的周期是27地球年，它离太阳的最小距离是地球轨道半径的2倍，求该小行星离太阳的最大距离是地球轨道半径的几倍？ 9宇宙飞船进入一个围绕太阳运行的近似圆形轨道，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运动的周期是多少年？ 10飞船沿半径为R的圆轨道运动，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处减速，将速度降低到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动，椭圆与地面的B点相切，实现着陆，如图所示。如果地球半径为R0，求飞船由A点运动到B点的时间。 4