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目录 ................................................................................................................................................................ 1 第六章 万有引力与航天 ............................................................................................................................. 2
课时1 行星的运动 ............................................................................................................................ 2 课时2 太阳与行星间的引力 .............................................................................................................. 5 课时3 万有引力定律 .......................................................................................................................... 8 课时4 万有引力理论的成就 .............................................................................................................. 11 课时5 宇宙航行 ................................................................................................................................ 14 课时6经典力学的局限性 ................................................................................................................... 17 课时7《万有引力与航天》复习课 .................................................................................................... 20 能力强化训练（一） ........................................................................................................................... 24 能力强化训练（二） ........................................................................................................................... 26 第六章 万有引力与航天（参考答案） ................................................................................................... 27
课时1 行星的运动 ............................................................................................................................ 27 课时２ 太阳与行星间的引力 ........................................................................................................... 28 课时3 万有引力定律 ........................................................................................................................ 29 课时4 万有引力理论的成就 .............................................................................................................. 30 课时5 宇宙航行 ................................................................................................................................ 31 课时6经典力学的局限性 ................................................................................................................... 32 课时7《万有引力与航天》复习课 .................................................................................................... 33 能力强化训练（一） ........................................................................................................................... 34 能力强化训练（二） ........................................................................................................................... 34
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姓名 小组 班级 使用时间 第六章 万有引力与航天
课时1 行星的运动
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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。
学习探究
★自主学习
1. 地心说与日心说
地心说认为地球是____________，太阳月球及其他星体均绕_______运动，后经人们观察是错误的。 日心说认为太阳是____________，地球和其他星体都绕________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_________，太阳处在________的一个_______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____________相等。 4. 开普勒第三定律
所有行星轨道半长轴的_________跟它的公转周期的________比值都相等。 ★新知探究 一、开普勒定律
1. 规律的发现：开普勒根据丹麦天文学家___________对行星的观测记录，研究了大量数据，得出
了三个定律。 2. 规律的理解：
（1）开普勒第一定律打破了“地心说”观念，它的确切描述是什么？
（2）行星运动过程中，在轨道上的不同点上运行得一样快吗？开普勒第二定律是怎样描述的？ （3）开普勒第三定律说明了在不同轨道上运行的卫星，周期是不同的，该定律如何描述？ 3. 开普勒定律不仅适用于行星，也适用于绕行星运动的卫星。 二、太阳系中行星的运动 1. 规律的发现：
（1）各行星排列顺序如何？离太阳远近如何？ （2）它们沿轨道的运动多可看作什么运动？
2. 规律的理解：若按圆轨道处理，行星的运动可总结出怎样的规律？
第一点： 第二点： 第三点：
以上三条只是对行星运动的近似处理，并非行星运动的真实规律。 三、阅读：“科学足迹“，了解人类对行星运动规律的认识
1.托勒密的贡献；2.哥白尼的贡献；3.伽利略的贡献；4.第谷·布拉赫的贡献；5.开普勒的贡献。 ★例题精析
【例题1】关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是（ ） A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处 C.离太阳越近的行星的运动周期越长
D.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 解析：
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【训练1】下列说法中正确的是（ ） A.“地心说”是错误的，“日心说”是对的，太阳是宇宙的中心 B.太阳也在绕银河系转动，运动是绝对的，静止是相对的
C.月球绕地球的运行轨道也是椭圆轨道，可近似看作匀速圆周运动
D.由开普勒定律可知，各行星都有近日点和远日点，且在近日点运动得快，在远日点运动得慢 【例题2】冥王星离太阳的距离是地球离太阳距离的39.6倍，那么冥王星绕太阳的公转周期是多少？（冥王星和地球绕太阳公转的轨道可视为圆形轨道）
解析：
【训练2】如图6－1所示，在某行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星（ ）
d A.从a到b的运动时间等于从c到d的时间 B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的时间 C.从a到b的时间tab?D.从c到d的时间tcdT 4T? 4a · 太阳 b 图6－1
c
自我测评
1. 下列说法正确的是（ ）
A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点 B.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向 C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直 D.日心说的说法是正确的
2.飞船进入正常轨道后，因特殊情况而降低了轨道高度，那么飞船的线速度和周期分别将（ ） A.增大，减小 B.减小，增大 C.增大，增大 D.减小，减小
R33. 关于开普勒第三定律2?k，以下理解正确的是（ ）
TA. k是一个与行星无关的常量
B. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R1，周期为T1，月球绕地球运转轨道的半长轴为R2，周
3R13R2期为T2，则2?2
T1T2C. 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 4.2005年7月4日，美国宇航局的“深度撞击”计划在距离地球1.3亿千米处实施，上演了一幕“炮打彗星”的景象，目标是“坦普尔一号”彗星。假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其轨道周期为5.74年，则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是（ ） A.绕太阳运动的角速度不变
B.近日点处线速度大于远地点处线速度 C.近日点处线速度等于远地点处线速度
D.其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数
5.把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（ ） A. 火星和地球的质量之比 B. 火星和太阳的质量之比
C. 火星和地球到太阳的距离之比 D. 火星和地球绕太阳运行速度之比
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姓名 小组 班级 使用时间 6.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图6－2所示，F1和F2是椭圆的两个焦点，行星在A点速率比在B点的速率大，则太阳应位于
A. A点 B. F1 点 C. F2点 D. B点 （ ） 7.某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳的距离为a，远日点离太阳的距离为b，过近日点时行星的速率为va，则过远日点时的速率为（ ） A.vb?F1 F2 A B bva aB.vb?ava bC.vb?ava bD.vb?bva a图6－2
8.有两颗行星围绕恒星运转，它们的运动周期之比为27:1，则它们的轨道半径之比为（ ） A.1:27 B.9:1 C.27:1 D.1:9 9.地球绕太阳运行的轨道半径是1.5×1011，周期为365天，月球绕地球运转的轨道半长轴为
R32.8×10m，周期为27.3天，则对于绕太阳运行的行星的2的值为_________；对于绕地球运行的
TR3卫星的2的值为_________。
T8
10.若把开普勒定律应用到绕地球运动的卫星上，则卫星在离地越高的轨道上，周期越______。若让两个卫星在同一轨道上运动，是否会发生追碰现象？
11.地球公转运行的轨道半径R＝1.49×1011m，地球的公转周期为1年，土星运行的轨道半径R′＝1.43×1012m，则其周期多长？
12.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动，如图6－3所示，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上某一点A处降速率降低到适量数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行，椭圆和地球表面相切于B点，设地球半径为R0，问飞船从A点返回到地面上B点所需时间为多少？
B R0 A
R 拓展提高 ★思维升华 图6－3
? 行星运动轨道实质是椭圆，但可近似认为是圆周运动，可用匀速圆周运动规律分析。
? 开普勒三个定律也适用于其他星系的运动分析，对月球和卫星绕地球的运动也是适用的，但第
三定律中的比值k是不同的. ★综合实践与创新
R313.关于公式2＝k，下列说法中正确的是（ ）
TA.公式只适用于围绕太阳运动的行星 B.公式只适用于太阳系中的行星和卫星
C.公式适用于宇宙中所有围绕星球运动的行星和卫星 D.公式也适用于人类发射的绕地球运动的卫星
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课时2 太阳与行星间的引力
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1. 了解太阳对行星的引力
2. 会用圆周运动规律近似研究行星的运动
3. 认识太阳与行星间力的作用的相互性，并能用公式讨论相互作用力的大小
学习探究
★自主学习
1. 行星以太阳为圆心做匀速圆周运动需要_____________，设行星质量为m，线速度为v，行星到
太阳的距离为r，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力Fn＝_____________。若行星绕太阳运动的周期为T， 则v与T的关系是____________，所以Fn还可以表示为__________。
2. 根据牛顿第三定律，太阳对行星的引力与行星对太阳的引力应性质相同，大小________，方向
__________，规律相同，是一对_______________________________。
3. 太阳与行星间的引力大小与_______________、______________成正比，与_________________
成反比。用公式表示F＝___________________ ★新知探究
一、太阳对行星的引力
1. 规律的发现：应用开普勒行星运动定律可知，行星做近似匀速圆周运动时，由运动参量可知：
（1）向心力的基本公式：
（2）用周期表示的向心力公式：
（3）代入开普勒第三定律后的表达式：
2. 规律的理解：太阳对行星的引力与_____________成正比，与_________________成反比；对任
何行星都可成立关系式为_________________。 二、行星对太阳的引力
由牛顿第三定律及引力规律可得，行星吸引太阳的力的表达式为_____________________ 三、太阳与行星间的引力
1.概括太阳与行星间的相互引力大小可知： 2.表达式：
3.相互引力的方向 ★例题精析
【例题1】冥王星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳运动轨道半径的40倍，那么它绕太阳一周需要多少年？
解析：
【训练1】月球与地球之间的引力规律与太阳和行星之间的引力规律相同。若已知月球的周期为T，月球的质量为m，月球离地的高度为h，地球半径为R，则月球受地球的引力大小为F＝_________；地球受月球的引力大小为F′＝_________
【例题2】地球是太阳的引力为F，他们之间的距离为R。如果地球与太阳的距离变为4R且仍能绕太阳公转，那么太阳对地球的引力F′是F的几倍？那时地球上的一年（绕太阳公转一周的时间）相当于现在的几年？（设轨道近似为圆形）
解析：
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