必修2第六章万有引力与航天61行星的运动

1、2021-7-101必修必修2第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天6.1行星的运动 2021-7-102【教学目标】【教学目标】 l一、知识与技能一、知识与技能l认识椭圆；了解人类对天体运行的研究历史；理解开普勒三定律。l二、过程与方法二、过程与方法l通过对天体运行研究历史的了解，体会科学研究的一般思路与方法质疑、批判、猜测、观察与实验。l三、情感态度价值观三、情感态度价值观l通过对天体运行研究历史的了解，感悟科学家对科学的执著和献身精神，培养学生热爱科学、献身科学的精神和勇于创新、敢于坚持真理、实事求是的科学态度。2021-7-103 复习提问 l1曲线运动是变速运动吗？l2曲线运动中，

2、质点经过曲线上某一点时的速度方向如何确定？l3质点做曲线运动的条件是什么？2021-7-104新课新课l人类对天体运行的认识，起源于托勒密的“地心说”，l经哥白尼发展到了“日心说”，l开普勒的“行星运动定律”第一次为天体的运动立了法。l而完全解决天体运动问题的则是“站在巨人肩膀上”的牛顿。 2021-7-105一地心说l古希腊的天文学家和哲学家通过直接的感性认识，认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳月亮等各星体都围绕地球做简单的完美的圆周运动。因为地心说符合人们的直接经验，如：太阳从东边升起，从西边落下；同时也符合强大的宗教神学关于地球是宇宙中心的认识，故地心说一度占据了统治地位。l代表人

3、物：亚里士多德最先提出，古希腊的托勒密加代表人物：亚里士多德最先提出，古希腊的托勒密加以完善的以完善的2021-7-106二日心说l随着世界航海事业的发展，人们希望借助星星的位置为船队导航，因而对行星的运动观测越来越精确.再加上第谷等科学家经过长期观测及记录的大量的观测数据，用托勒密的“地心说”模型很难得出完美的解答.当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体，哥白尼就开始推测是不是地球每天围绕自己的轴线旋转一周呢？他假设地球并不是宇宙的中心，它与其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.这就是“日心说”的模型。日心说认为太阳是宇宙的中心，且太阳是静止不动的，地

4、球和其它行星都绕太阳做简单而完美的圆周运动。l代表人物：波兰科学家哥白尼代表人物：波兰科学家哥白尼2021-7-107三第谷、开普勒的研究三第谷、开普勒的研究l第谷，丹麦天文学家。1546年12月14日生于丹麦斯科（今属瑞典），卒于1601年10月24日。自幼过继给伯父约尔根布拉赫为子，受到良好的教育，曾先后在哥本哈根大学、莱比锡大学、罗斯托克大学、巴塞尔大学等多所大学求学。第谷是一位杰出的观测家，但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思想。他认为所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运动。他的体系是属于地心说的。 2021-7-1081第谷科学成就科学成就l1第谷对天文学的重

5、大贡献在于他通过长期观测积累的有关第谷对天文学的重大贡献在于他通过长期观测积累的有关行行星星运行的大量数据资料，成为运行的大量数据资料，成为那个时代那个时代罕见的天文观测家，获得罕见的天文观测家，获得“星学之王星学之王”的美称。的美称。1582年，在教皇格里高里十三世主持下，年，在教皇格里高里十三世主持下，完成了对基督世界延用了一千多年的完成了对基督世界延用了一千多年的儒略历儒略历的改历工作，颁行了的改历工作，颁行了格里高里历。格里高里历。l21572年年11月月11日夜间，第谷仰望繁星闪烁的天空，突然日夜间，第谷仰望繁星闪烁的天空，突然发现仙后座中有一颗前所未见的发现仙后座中有一颗前所未见的

6、“新星新星”。第谷在一篇论文中首。第谷在一篇论文中首次发明了次发明了“新星新星”（Nova）一词，并指出，星座一成不变的说）一词，并指出，星座一成不变的说法是错误的。后人为了纪念他，把这颗新星叫做第谷星。法是错误的。后人为了纪念他，把这颗新星叫做第谷星。l3第谷对彗星所作的观测，是他取得的又一个成就。此第谷对彗星所作的观测，是他取得的又一个成就。此外，第谷还发现了许多新的现象，如黄赤交角的变化，月球运行外，第谷还发现了许多新的现象，如黄赤交角的变化，月球运行的二均差，以及岁差的测定等。的二均差，以及岁差的测定等。2021-7-1092开普勒开普勒l约翰尼斯开普勒（德语：Johannes Kep

7、ler，1571年12月27日1630年11月15日），德国天文学家、数学家。开普勒是十七世纪科学革命的关键人物。他最为人知的成就为开普勒定律，这是稍后天文学家根据他的著作新天文学、世界的和谐、哥白尼天文学概要萃取而成的三条定律。这些杰作对艾萨克牛顿影响极大，启发牛顿后来想出牛顿万有引力定律。 2021-7-10103开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律l1所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。阳处在椭圆的一个焦点上。 2021-7-1011l2对任意一个行星来说，他与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 2021-7-1012l3

8、所有行星的轨道半径的半长轴的三次方跟所有行星的轨道半径的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等它的公转周期的平方的比值都相等 . 公式中的比例系数k可能与谁有关？下面课程会知道k与中心天体(太阳)有关 2021-7-1013四太阳系四太阳系2021-7-1014四太阳系四太阳系2021-7-1015四太阳系四太阳系 l自从冥王星于2006年8月24日被国际天文联会取消其行星地位，降为“矮行星”后，从此太阳系由“九大行星”变为“八大行星。l行星：成员包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。l矮行星：成员包括冥王星和谷神星等。 l太阳系小天体：围绕太阳运转但不符合行星和矮行

9、星条件的物体。 2021-7-1016例题例题l1下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（abcd）la.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lb.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化的；在近地点附近速率大，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lc.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ld.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2021-7-1017l2关于开普勒定律，下列说法正确的是（关于开普勒定律，下列说法正确的是（abc ）la.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lb.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lc.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ld.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2021-7-1018l3地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之间的距离随季节变化。冬至这天地