1、7.1 行星的运动【学习目标】1知道地心说和日心说的基本内容。2掌握开普勒三个定律的内容。3理解人们对行星运动的认识过程是漫长而复杂的,真理是来之不易的。【知识梳理】1.地心说认为:_是宇宙的中心,它是_的,太阳、月亮及其他天体都绕_做圆周运动,日心说认为_是宇宙的中心,它是_的,地球和所有的行星都绕_做圆周运动。2.(1)开普勒第一定律认为:所有行星绕太阳运动的轨道都是_,太阳处在_的一个_。(2)开普勒第二定律认为: _和_的连线在相等的时间里扫过相等的_。由此可知,在图 1 中,地球在 a 处的速度比在 b 处_。(3)开普勒第三定律认为:所有行星轨道的_的三次方跟_的二次方的比值都相等
2、。用公式表达为: ,k 是一个与kTR23_无关的量,在图中画出 R 的大小。3.多数大行星的轨道与圆十分接近,故中学阶段的研究中能够按圆处理,_处在圆心,对某一行星来说,它绕太阳做圆周运动的_或(_)不变,即行星做匀速圆周运动,所有行星轨道半径的_方跟公转周期的_方的比值相等。【小试身手】1.下列说法正确的是( )A天体运动是最完美和谐的匀速圆周运动B第谷是一名天才的观测家,正是他为开普勒的研究提供了大量的观测数据C第谷是第一个对天体的匀速圆周运动产生怀疑的人D开普勒在第谷精确观测的基础上,经过长期研究,终于发现了行星运动的规律2.关于地球和太阳,下列方法正确的是( )A.太阳是围绕地球做匀
3、速圆周运动的B.地球是围绕太阳运转的C.太阳总是从东边升起,从西边落下,所以太阳围绕地球运转D.由于地心说符合人日常经验,所以地心说是正确的3.关于开普勒行星运动的公式 ,以下说法正确的是( )kRT32A. k 是一个与行星无关的常数B.若地球绕太阳运转的轨道半长轴为 R,周期为 T,月球绕地球运转的半径为 R,周期为 T,则 32TRa O b图 1C.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4. 关于行星的运动,以下说法正确的是( )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,公转周期最大D冥王星离太阳“最远”,绕太阳运
4、动的公转周期最大【基础训练】例 1 地球绕太阳转,地球本身绕地轴自转,形成了一年四季春夏秋冬,则下面说法正确的是( )A春分地球公转速率最小 B夏至地球公转速率最小C秋分地球公转速率最小 D冬至地球公转速率最小分析 : 由开普勒第二定律知,地球与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,在夏季,地球运动至远日点,离太阳最远,其速率最小。答案 B例 2 若已知地球对它所有卫星的 k 值都等于 1.011013m3/s2,试求出月球运动的轨道半径(月球绕地球运转的周期大约是 27 天,月球轨道为圆)解:由开普勒第三定律 TR23 kR 83 21332 10.3)6047(0. 5.下列叙述中正确的
5、是( )A.由行星运动规律 可知 ,k 值与 R3成正比23TRB. 由行星运动规律 可知 ,R 3与 T2成正比23C.行星运动规律中的 k 值,是由 R 与 T 共同决定的D.行星运动规律中 k 值是与 R 和 T 均无关的6.二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道,春分为太阳从南回归线回到赤道,秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2004 年 3 月 20 日为春分,9 月 23 日为秋分,可以推算从春分到秋分 187 天,而从秋分到春分则为 179 天,关于上述自然现象,下列说法正确的是(设两段时间内地球公转的轨迹长度相等) ( )A从春分到秋分地球离太阳远 B从秋分到春分地球离太阳远C
6、夏天地球离太阳近 D冬天地球离太阳远7.关于日心说被人们所接受的原因是( )A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心来研究天体的运动,许多问题都可以解决,行星运动的描述也变简单了C.地球是围绕太阳运转的D.太阳总是从东边升起,从西边落下8.关于 的常量 k,下列说法正确的是( )TR23A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 值是一个与星球有关的常量9.地球公转运动的轨道半径 R1.4910 11m,若把地球公转周期称为 1 年,那么土星运行的轨道半径 R1.4310 12m,其周期多长?10.
7、 两颗行星的质量分别为 m1和 ,m2,,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为 R1和 ,R2 如果 m1=2 m2 , R1=4R2。求它们的运行周期之比 T1:T2。【名师小结】本节学习时重点掌握开普勒三大定律,认识行星的运动,学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识,掌握人类认识自然规律的科学方法,并有利于对人造卫星的学习。答案:第一节 行星的运动题号 1 2 3 4 5答案 BD B AD BD BD题号 6 7 8 9 10答案 A B BD 29.7 年 8详解:9解析:根据行星的运动规律 R3/T2=k,有(1.4910 11) 3T 2(1.4310 12)3T 2, T=29.7T,即土星的公转周期为 29.7 年。10解:由开普勒第三定律 知kT23231TR即 32124)( ,其比值与质量无关。821T