万有引力与航天汇编..docVIP

万有引力与航天 第一节 行星的运动 创设情境：历史上不同时期对天体运动的认识有不同的看法，你知道对行星的 认识有哪些观点吗？ 学习任务： 问题1、古代人对行星运动的认识 1、什么是地心说？代表人物是谁？ 2、什么是日心说？代表人物是谁？ 3、阅读课本后你认为行星是怎样运动的？ 问题2、开普勒行星运动定律 开普勒第一定律的内容是什么？说明了行星运动的 思考：这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗? 开普勒第二定律的内容是什么？说明了行星运动的 思考：如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？ 开普勒第三定律的内容是什么？说明了行星运动的 4、由于太阳系行星的轨道与圆十分接近，所以在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理。这样，开普勒三大定律就可以说成 ① 。 ② 。 ③ 。 例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KTR=23，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 例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? 当堂检测： 1、下列说法中正确的是（ ） A.大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球处在这些椭圆的一个焦点上 B.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近日点附近速率大，远地点附近速率小；卫星与地心的连线，在相等时间内扫过的面积相等 C.大多数人造地球卫星的轨道，跟月亮绕地球运动的轨道，都可以近似看做为圆，这些圆的圆心在地心处 D.月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运动，遵循相同的规律 2、关于开普勒定律，下列说法正确的是（ ） A.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置观测记录的大量数据，进行计算分析后获得的结论 B.根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而变化，距离小时速度大，距离大时速度小 C.行星绕太阳运动的轨道，可以近似看做为圆，即可以认为行星绕太阳做匀速圆周运动 D.开普勒定律，只适用于太阳系，对其他恒星系不适用；行星的卫星（包括人造卫星）绕行星的运动，是不遵循开普勒定律的 3．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 ( ) A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．1：4 (2)两行星的公转速度之比为 ( ) A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：1 4、我们假设地球绕太阳运动时的轨道半长轴为为，公转周期为，火星绕太阳运动的轨道半径为，公转周期为，那这些物理量之间应该满足怎样的关系？ 课堂小结： 课后反思： 第二节 太阳与行星间的引力 创设情境: 通过上一节的学习我们知道所有行星绕太阳的运动可以看成匀速圆周运动,那么是 什么原因使行星做这样的运动? 学习任务: 问题1、太阳对行星的引力 1、设行星的质量为m，速度为v，行星到太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动，写出行星需要的向心力表达式，并说明式中符号的物理意义。 2、行星运动的线速度v与周期T的关系式如何？天文观测难以直接得到行星的速度v，但可以得到行星的公转周期T，写出用T表示向心力的表达式。 3、如何应用开普勒第三定律消去周期T？写出消去周期T后向心力的表达式。 思考：这是行星需要的向心力，我们要求的是太阳对行星的引力，这两个力有关系吗？ 4.写出太阳对行星的引力F与距离r的比例式，说明比例式的意