1、-1-第3节 人类对太空的不懈追求-2-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 学习目标 思维脉络 1.了解人类对太空的探索过程及不同阶段取得的成就。2.了解牛顿发现万有引力定律的历程。3.了解人类未来对太空探索的发展方向。-3-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 1.古希腊人的探索 古希腊人认为:地球位于宇宙中心,每个行星都沿圆周运动,其运动轨迹就是行星的本轮,同
2、时这个圆的中心又围绕地球做匀速圆周运动,其运动轨迹就是行星的均轮。因此,以地球为中心看行星时,行星的运动是两种圆周运动的合成。希腊晚期的天文学家托勒密,第一次对已知天体的运动进行了详细定量的说明,预言了观察到的恒星、太阳、月亮和五颗已知行星的运动。-4-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 2.文艺复兴的撞击 哥白尼的日心说:太阳是宇宙的中心,水星、金星、地球、火星、木星及土星都绕太阳做匀速圆周运动,月球是地球的卫星。开普勒经过长期的研究,最终发现了更为精确的行星运动规律
3、开普勒三定律,完善了哥白尼的日心说,同时为牛顿万有引力定律的发现奠定了基础。开普勒定律是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的,它们每一条都是经验定律,开普勒定律只涉及运动学、几何学方面的内容。-5-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 测一测 关于日心说被人们所接受的原因,下列说法正确的是()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,行星运动的描述也变得简单了 C.地球是围绕太阳旋转的 D.太阳总是从东面升起,从西面落下
4、 解析:托勒密的地心学说可以解释行星的逆行问题,但非常复杂,缺少简洁性,而简洁性正是当时人们所追求的;哥白尼的日心说之所以能被当时人们所接受,正是因为这一点。要结合当时历史事实来判断。答案:B-6-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 3.牛顿的大综合 牛顿在前人研究的基础上,用数学方法证明了物体围绕中心运动时有一向心力,其大小与质点到中心距离的二次方成反比,每个质点既是被吸引的物体,也是具有吸引力的中心。继而推广到宇宙中的物体都彼此存在相互吸引的力万有引力。牛顿万有引力
5、定律的建立是物理学的第一次大综合,将地面上的力学与天体力学统一起来,构成了以牛顿三大运动定律为基础的力学体系牛顿力学(经典力学)。-7-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 4.对太空的探索 1969年7月,美国阿波罗11号登上月球。2003年10月,神舟五号发射升空,圆了中国人的飞天梦想。2012年6月,我国神舟九号飞船首次完成与天宫一号的手控交会对接任务。测一测 17世纪末,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,建立了完整的经典力学体系,使物理学从此成为一门成熟的自然科学
6、的科学家是()A.牛顿B.开普勒 C.笛卡儿D.伽利略 解析:牛顿创建了完整的经典力学体系,故A正确。答案:A-8-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 探究一人类对太空的探索综述 问题导引 地心说和日心说是两种截然不同的观点,这两种观点哪一种是正确的?提示两种观点受人们意识的限制,是人类发展的不同历史时期的产物。两种观点都具有历史局限性,放于现代社会来看都是不正确的。-9-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检
7、测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 名师精讲 地心说 地球是静止的,是宇宙的中心代表人物:托勒密 日心说 太阳是静止的,是宇宙的中心,其他行星绕太阳转动代表人物:哥白尼 开普勒三大定律 行星运动规律,每一条都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的 万有引力定律 是物理学的一次大综合,首次将地面上的力学与天上的力学统一起来,形成了以牛顿三大定律为基础的力学体系 人类对太空的探索 万有引力定律的具体应用,人造卫星的升天开始了人类探索太空的新时代 -10-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNA
8、NTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 例题1(多选)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“日心说”的如下四个基本理论,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 解析:宇宙的中心不是太阳,所有行星都在以太阳为公共焦点的椭圆轨道上运动,而且整个宇宙是在不停
9、地运动的,A、B、C选项均错。答案:ABC-11-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 题后反思 日心说是科学史上的一大进步,但其局限性也十分明显。在科学发展史上没有什么学说和理论是终极或完满的,人们一直追求用更好的理论替代或充实已有的理论,正是如此,科学得以不断前进和发展。-12-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 变式训练1下列关于天体运动说法
10、正确的是()A.地球是宇宙的中心,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 B.太阳是宇宙的中心,所有天体都绕太阳运动 C.太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动 D.“地心说”和“日心说”现在看来都是不正确的 解析:“地心说”的主要内容是:地球是宇宙的中心且处于静止状态,太阳、月亮及其他行星都绕地球运动;“日心说”的主要内容是:太阳是宇宙的中心且绝对静止,所有天体都绕太阳运动。目前来看,“地心说”和“日心说”都具有历史局限性,都不是完全正确的。故A、B、C错,D对。答案:D-13-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGN
11、ANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 探究二万有引力定律在宇宙演变理论中的应用 问题导引 如图为宇宙中一个恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O运行的轨道近似为圆,天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0,周期为T0。长期观测发现,A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同),它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象及假设,你能对未知行星B的运动得到哪些定量的预测。提示预测行星B运动的轨道半径
12、、线速度和角速度。-14-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 名师精讲 宇宙中,天体的运动都与万有引力有关,是万有引力提供了天体运动的向心力,并因引力的变化使它们之间的距离也在变化。解决天体运动的问题时,要充分利用万有引力定律。-15-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 例题2(多选)在研究宇宙发展演变的理论中,有一种学说叫作“宇宙膨胀说”,这种
13、学说认为引力常量G在缓慢地减小。假设月球绕地球做匀速圆周运动,且它们的质量始终保持不变,根据这种学说当前月球绕地球做匀速圆周运动的情况与很久以前相比()A.周期变大 B.角速度变大 C.轨道半径变大D.速度变大 解析:由“宇宙膨胀”理论可知,月球受地球的万有引力变小,月球做离心运动,半径变大,C选项正确;据G2=m2r=2=m422 r可判定其周期T变大,线速度v、角速度变小,A选项正确,B、D选项错误。答案:AC-16-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 题后反思 明
14、确月球绕地球做圆周运动的半径的变化情况是解题的关键。-17-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 探究一 探究二 变式训练2(多选)2013年2月16日凌晨,2012DA14小行星与地球“擦肩而过”,距离地球最近约2.77万公里。据观测,它绕太阳公转的周期约为366天,比地球的公转周期多1天。假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道,对应的轨道半径分别为R1、R2,线速度大小分别为v1、v2,以下关系式正确的是()A.12=366365B.1323=36623652 C.12=3653
15、66 D.12=3653663 解析:根据开普勒定律R13R23=36623652,选项A错误,B正确;由于v=2RT,得v1v2=R1R2 T2T1=366236523 365366=3653663,选项C错误,D正确。答案:BD-18-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 51.完成物理学第一次大综合的标志是()A.日心学B.开普勒三大定律 C.万有引力定律D.牛顿三大运动定律 解析:万有引力定律是牛顿在前辈基础上通过艰辛努力而完成的,它是物理学第一次大综合。答案:C
16、-19-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 52.(多选)下列说法与史实相符的是()A.丹麦天文学家第谷经过20年的观测记录了大量的数据,从而确定行星运动轨迹不是圆周 B.开普勒通过对第谷的观测数据的分析研究,也是历经艰辛,走了不少弯路。开始时他采用的是天体运动的“神圣的”“完美的”“和谐的”匀速圆周运动模型,所得结果与观测数据有较大的误差 C.开普勒通过对第谷的观测数据进行研究,发现实际结果与圆周运动的结果有8的误差 D.开普勒的行星运动轨道是椭圆的结论是通过猜测得到
17、的-20-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 5解析:丹麦天文学家第谷经过20年的观测记录了大量的数据,开普勒通过对第谷的观测数据的分析研究,也是历经艰辛,走了不少弯路。开始时他采用的是天体运动的“神圣的”“完美的”“和谐的”匀速圆周运动模型,但发现实际结果与圆周运动的结果有8的误差。答案:BC-21-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 53.科
18、学家们推测,太阳系还有一颗行星就在地球的轨道上,从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”。由以上信息可以确定()A.这颗行星的公转周期与地球相等 B.这颗行星的半径等于地球的半径 C.这颗行星的密度等于地球的密度 D.这颗行星上同样存在着生命 解析:若太阳系还有一颗行星就在地球的轨道上,据T=23可以确定这颗行星的公转周期与地球相等。答案:A-22-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 54.2009年10月6日,“光纤之
19、父”高锟被宣布获得诺贝尔物理学奖。早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。假设高锟星的公转周期为T(T1年),已知地球和高锟星都绕太阳做匀速圆周运动,则()A.高锟星公转的线速度大于地球公转的线速度 B.高锟星公转的角速度大于地球公转的角速度 C.高锟星公转的轨道半径大于地球公转的轨道半径 D.高锟星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度-23-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 5解析:
20、根据G2=m422 r得T=423,高锟星的公转周期为T(T1年),大于地球的周期,所以高锟星的公转半径大于地球的公转半径,C正确;根据G2=m2 得v=,所以高锟星公转的线速度小于地球公转的线速度,A错误;根据G2=m2r得=3,所以高锟星公转的角速度小于地球公转的角速度,B错误;根据G2=ma得a=2,所以高锟星公转的向心加速度小于地球公转的向心加速度,D错误。答案:C-24-第3节 人类对太空的不懈追求 XINZHIDAOXUE新知导学 DANGTANGJIANCE当堂检测 ZHONGNANTANJIU重难探究 首页 1 2 3 4 55.假如你有幸成为我国第一位登上月球的宇航员,你在月球上可能观察到的现象是 。A.利用降落伞从环月轨道舱降落到月面上 B.月球上不能使用电风扇、指南针及风筝 C.在月球上扔石块能比在地球上扔得远几倍,且能把羽毛和石块扔得一样远 D.从同一高度同时释放的羽毛和石块将同时落地 E.托里拆利管内外水银柱的高度差不再是76 cm,而是零 F.摆钟将不准,步枪瞄准装置需重新调整 G.月球上夜空能看见流星 H.月球上能轻易把100 kg的重物举过头顶 I.月球车不需要防腐、防锈处理 解析:月球上高缺氧、高真空、超低温,与地球上相比重力加速度明显减小。答案:BCDEFHI
