精华学校讲义

行星的运动太阳与行星间的引力教师：宋晓垒-第1页-版权所有北京天地精华教育科技有限公司咨询电话：400-650-7766第7讲行星的运动太阳与行星间的引力【学习目标】1、了解人类认识天体运动的历史过程。2、理解开普勒三定律的内容及其简单应用，掌握在高中阶段处理行星运动的基本方法。3、知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关。4、学习科学家发现万有引力定律的过程与方法。【自主学习】一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物：2、“日心说”的内容及代表人物：二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第一定律：。开普勒第二定律：。开普勒第三定律：。即：kTa=23在高中阶段的学习中，多数行星运动的轨道能够按圆来处理。三、太阳与行星间的引力牛顿根据开普勒第一、第二定律得出太阳对不同行星的引力与成正比，与成反比，即。然后，根据牛顿第三定律，推知行星对太阳的引力为，最后，得出：【典型例题】例1、海王星的公转周期约为5.19×109s，地球的公转周期为3.16×107s，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？例2、有一颗太阳的小行星，质量是1.0×1021kg，它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍，求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。-第2页-版权所有北京天地精华教育科技有限公司咨询电话：400-650-7766例3、16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说”的如下四个观点，这四个论点目前看存在缺陷的是（）A、宇宙的中心是太阳，所有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，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动。C、天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。D、与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。例4．假设已知月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，假如地球对月球的万有引力突然消失，则月球的运动情况如何？若地球对月球的万有引力突然增加或减少，月球又如何运动呢？【针对训练】1、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是：（）A．1－4天之间B．4－8天之间C．8－16天之间D．16－20天之间2、两行星运行周期之比为1：2，其运行轨道的半长轴之比为：（）A.1/2B.22C.3221D.23213、地球到太阳的距离是水星到太阳距离的2.6倍，那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？（设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道）4．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，许多问题都可以解决，行星的运动的描述也变得简单了C．地球是围绕太阳转的D．太阳总是从东面升起从西面落下5、考察太阳M的卫星甲和地球m(mM)的卫星乙，甲到太阳中心的距离为r1，乙到地球中心的距离为r2，若甲和乙的周期相同，则：（）A、r1r2B、r1r2C、r1=r2D、无法比较6、设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为（）A.1/3B.1/9C.1/27D.1/18-第3页-版权所有北京天地精华教育科技有限公司咨询电话：400-650-7766【能力训练】1、关于公式R3／T2=k,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.不同星球的行星或卫星，k值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等D.以上说法均错2、两颗小行星都绕太阳做圆周运动，它们的周期分别是T和3T，则（）A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：3B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：39C、它们绕太阳运转的速度之比是：1：4D、它们受太阳的引力之比是9：73、开普勒关于行星运动规律的表达式为kTR=23，以下理解正确的是（）A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半径C.T代表行星运动的自传周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期4、关于天体的运动，以下说法正确的是（）A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动5、关于太阳系中各行星的轨道，以下说法正确的是：（）A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同6、两颗行星的质量分别是m1,m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2，如果m1=2m2,R1=4R2,那么，它们的运行周期之比T1：T2=7、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b，则它们的公转周期之比为多少？-第4页-版权所有北京天地精华教育科技有限公司咨询电话：400-650-77668、有一行星，距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的８倍，则该行星绕太阳公转周期是多少年？9、地球公转运行的轨道半径Ｒ＝1.49×1011m,若把地球的公转周期称为１年，土星运行的轨道半径是ｒ＝1.43×1012m，那么土星的公转周期多长？【学后反思】_____________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：例1.646倍例2.4.61年例3.ABC例4.略。针对训练：1.B2.C3.0.624.AB5.D6.B能力训练：1.D2.B3.B4.ABD5.D6.ACD7.23GTπ8.8：19.3b10.22.6年11.29.7年课堂检测1．关于日心说被人们所接受的原因是()A．太阳总是从东面升起，从西面落下B．地球是围绕太阳运转的C．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题D．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了2．有人发现了一个小行星，测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍，则这颗小行星绕太阳的公转周期将是地球的公转周期的几倍?3．所有的行星围绕太阳运动的轨道都是，太阳处在所有；所有行星的轨道的半长轴的跟公转周期的的比值都相等．4．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-第5页-版权所有北京天地精华教育科技有限公司咨询电话：400-650-7766D．地球是围绕太阳做匀速圆周运动的5．关于公式等32RkT=，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6．关于公式32RkT=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C：k值是一个与星球无关的常量D．k值是—个与星球有关的常量7．太阳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()A．2：1B．4：1C．8：1D．1：4(2)两行星的公转速度之比为()A．1：2B．2：1C．1：4D．4：18．A、Bj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()A．1：2B．1：4C．22：1D．4：1答案：1、D2、2163、椭圆椭圆的一个焦点三次方二次方4、A5、CD6、BD7、（1）B（2）A8、C9、314410、3232:ABnn11、m8108.3×12、4．59年