61行星的运动

1、我国自主开发研我国自主开发研究并成功飞行的究并成功飞行的载人飞船载人飞船“神舟神舟号号”使得我国宇使得我国宇航员乘着飞船遨航员乘着飞船遨游太空游太空! 在古代，人们对于天体的运动先在古代，人们对于天体的运动先后经历了后经历了地心说地心说和和日心说日心说两种对立的两种对立的学说。学说。问题问题1：古人对天体运动存在哪些看法？：古人对天体运动存在哪些看法？问题问题2：什么是：什么是“地心说地心说”，什么是，什么是“日心日心说说”？问题问题3： “日心说日心说”战胜了战胜了“地心说地心说”，请阅读，请阅读P33-34人类对行星运动规律的认识人类对行星运动规律的认识，找出，找出“地心说地心说”遭遇的遭

2、遇的尴尬和尴尬和“日心说日心说”的成功之处。的成功之处。 地心说最初是由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里地心说最初是由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。多德、托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。 地心说的建立与发展地心说的建立与发展 火星逆行火星逆行日心说的建立与发展日心说的建立与发展在公元前在公元前300多年的赫拉克里特和阿里斯塔克斯就已经提到过太多年的赫拉克里特和阿里斯塔克斯就已经提到过太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。完整的日心说宇宙模型是阳是宇宙的中心，地球围绕太阳运动。完整的日心说宇宙模型是由波兰天文学家哥白尼在由波兰天文学家哥白尼在15

3、43年发表的年发表的天体运行论天体运行论中提出的。中提出的。 问题问题3： “日心说日心说”战胜了战胜了“地心说地心说”，请阅读，请阅读P33-34人类对行星运动规律的认识人类对行星运动规律的认识，找出，找出“地心说地心说”遭遇的遭遇的尴尬和尴尬和“日心说日心说”的成功之处。的成功之处。地心说所描述的天体运动不仅复杂而且问题很地心说所描述的天体运动不仅复杂而且问题很多，但如果是日心说天体运动的许多问题都可以解多，但如果是日心说天体运动的许多问题都可以解决，运动的描述也变得简单。决，运动的描述也变得简单。“日心说日心说”也并不是绝对正确的也并不是绝对正确的因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳

4、系是众多星系之一，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系是众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心。所以太阳并不是宇宙的中心。“日心说日心说”只是比只是比“地心说地心说”更准更准确一些罢了。确一些罢了。第第 谷（丹麦）谷（丹麦）开普勒（德国）开普勒（德国）问题问题4：古人认为天体做什么运动？：古人认为天体做什么运动？ 丹麦伟大的天文学家第谷连续丹麦伟大的天文学家第谷连续2020年对行星的位置年对行星的位置进行观测并记录了精确的数据。进行观测并记录了精确的数据。第第 谷（丹麦）谷（丹麦）开普勒（德国）开普勒（德国）四年多的刻苦计算四年多的刻苦计算二十年的精心观二十年的精心观测测8分的误差分的误

5、差 否定否定19 种假设种假设行星轨道为椭圆行星轨道为椭圆潜心研究潜心研究将一条绳的两端固定在两个定点将一条绳的两端固定在两个定点（图钉）上，以铅笔拉紧绳子所（图钉）上，以铅笔拉紧绳子所画出的图形即为椭圆。这两个定画出的图形即为椭圆。这两个定点称为此椭圆的两个焦点。从椭点称为此椭圆的两个焦点。从椭圆上任一点至两焦点的距离之和圆上任一点至两焦点的距离之和为一定值，既为一定值，既 常数。常数。O O点为对称中心点点为对称中心点, , 称为半长轴；称为半长轴； 称为半称为半短轴；短轴；21PFPFaONOMbOSORcOFOF21阅读课本阅读课本P32 做一做做一做问题问题6：开普勒从那几个方面描述

6、了行星绕太阳运：开普勒从那几个方面描述了行星绕太阳运动的规律？具体表述是什么？动的规律？具体表述是什么？问题问题5：请总结一下椭圆的特点？：请总结一下椭圆的特点？开普勒行星运动的三大定律开普勒行星运动的三大定律开普勒第一定律：（轨道定律）开普勒第一定律：（轨道定律） 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一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。个焦点上。M MN N开普勒第二定律：（面积定律）开普勒第二定律：（面积定律） 对于任意一个行星来说，它与对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间里扫过的太阳的连线在相等的时间里扫过的面积相等。面积相等。S SAB

7、AB=S=SCDCD=S=SEKEK开普勒行星运动的三大定律开普勒行星运动的三大定律问题问题7：当行星沿着椭圆运行，行星在近日点和远日点：当行星沿着椭圆运行，行星在近日点和远日点的速率谁大？的速率谁大？R1R2M MN N近日点近日点远日点远日点再试求出近日点和远日点行星的速度大小的比值？再试求出近日点和远日点行星的速度大小的比值？1.425710-141.31410-14开普勒行星运动的三大定律开普勒行星运动的三大定律太阳太阳地球地球开普勒第三定律：（周期定律）开普勒第三定律：（周期定律） 所有行星的轨道的所有行星的轨道的半长轴半长轴的的立方和立方和公转周期公转周期的平方成正比。的平方成正比

8、。a3/T2=Ka开普勒行星运动的三大定律开普勒行星运动的三大定律开普勒第三定律：（周期定律）开普勒第三定律：（周期定律） 所有行星的轨道的所有行星的轨道的半长轴半长轴的的立方和立方和公转周期公转周期的平方成正比。的平方成正比。a3/T2=Ka开普勒行星运动的三大定律开普勒行星运动的三大定律K K是一个常量，它与环绕天体无关，仅与中心天体有关。是一个常量，它与环绕天体无关，仅与中心天体有关。开普勒行星运动的三大定律开普勒行星运动的三大定律开普勒第一定律：（开普勒第一定律：（轨道轨道定律）定律） 所有行星绕太阳运动的轨道都是所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆椭圆，太阳处在椭圆的，太阳处在椭圆的一个

9、焦点一个焦点上。上。开普勒第二定律：（开普勒第二定律：（面积面积定律）定律） 对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间相等的时间里扫过的里扫过的面积相等面积相等。开普勒第三定律：（开普勒第三定律：（周期周期定律）定律） 所有行星的轨道的半长轴的立方和所有行星的轨道的半长轴的立方和公转公转周期的平方成正周期的平方成正比。比。a3/T2=K（开普勒常量（开普勒常量k的大小由的大小由中心天体中心天体决定。）决定。）三大定律不仅适用于三大定律不仅适用于行星行星，也适用于也适用于其他天体其他天体。问题问题7：实际上行星绕太阳的运动很：实际上行星绕太阳的运动很接近接近圆圆，在中学阶段，可近似看成圆来处理问，在中学阶段，可近似看成圆来处理问题，那么开普勒三定律的形式又如何？题，那么开普勒三定律的形式又如何？将椭圆轨道近似看成圆将椭圆轨道近似看成圆1 1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆，太阳处在圆心圆心；2 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运、对某一行星来说，