行星的运动+高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

7.1行星的运动1.知道地心说和日心说的内容。2.知道开普勒三大定律,能应用三定律分析问题。3.理解人们对行星运动的认识过程是漫长而复杂的，真理是来之不易的。人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，本节课，我们将追寻前人的足迹，去认识了解行星的运动。宇宙是什么这是古老而永恒的问题智慧的生命对宇宙的思索永不停息穿越时空去追寻历史的印迹前人的思考不断给我们智慧的启迪1．地心说（1）代表人物：托勒密一、地心说和日心说（2）观点：地球是宇宙的中心，是静止不动的，

太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。太阳每天东升西落，月亮每月盈亏，位置也在不断变动，我们在地球上看到天上的星星，感觉上都是绕地球运动，这样人们就很容易认为，地球是宇宙的中心，太阳、月亮及所有的星星都是绕地球转动的，这就是地心说。地心说非常符合人们的生活经验，比较容易被接受。(3)地心说的缘起（1）代表人物：哥白尼（2）观点：太阳是静止不动的，地球和

其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。2.日心说思考讨论：我们知道“日心说”比“地心说”要准确一些，那么日心说是不是绝对真理呢？日心说也并不是完全正确的，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。3、地心说和日心说的共同观点天体的运动是神圣的。天体的运动必然是最完美最和谐的匀速圆周运动。行星运动果真如此吗？第谷进行了长达二十年的精心的天文观测。在他之前人们测量天体位置的误差大约是10′，第谷把这个不确定性减小到2′。将天文观测发展到人类肉眼分辨率的极限。第谷的数据为其弟子--大名鼎鼎的开普勒所运用，由此创立了著名的行星运动三大定律，成就了近代天文学的开端。4.丹麦天才的观测家第谷不论是地心说还是日心说，都认为行星作匀速圆周运动。但开普勒发现，对火星的轨道来说，按照哥白尼、托勒密和第谷提供的三种不同方法，都不能推算出同第谷的观测相吻合的结果，于是他放弃了火星作匀速圆周运动的观念，经过四年的苦思冥想，他发现椭圆形完全适合这里的要求，能做出同样准确的解释，于是得出了"开普勒第一定律":火星沿椭圆轨道绕太阳运行，太阳处于两焦点之一的位置。5.“天空立法者”开普勒1.开普勒第一定律地球太阳（1）内容：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。二、开普勒定律（2）对开普勒第一定律的理解①行星绕太阳运行的轨道严格来说不是圆而是椭圆；②太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上；③行星与太阳间的距离是不断变化的。思考：保持绳长不变，当两焦点不断靠近时，椭圆形状如何变化？焦点重合时，半长轴转变为什么？当两焦点不断靠近时椭圆形状逐渐趋近于圆，焦点重合时，半长轴转变圆的半径。2．开普勒第二定律（面积定律）（2）对开普勒第二定律的理解

当行星离太阳较近的时候，运行的速度较大，而离太阳较远的时候速

度较小。（1）内容：对于每一个行星，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的

面积相等。你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？春夏两季（186天）比秋冬两季（179天）要长。3．开普勒第三定律（周期定律）（1）内容：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都

相等。（2）若用a代表半长轴，T代表公转周期，开普勒第三定律表达式为：（3）比值k是与行星无关而只与中心天体的质量有关的常量。实际上，行星的轨道与圆十分接近，在高中阶段的研究中我们可以按圆轨道处理。4.开普勒三定律近似处理

（1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。（2）行星绕太阳做匀速圆周运动，它的角速度（或线速度）不变。（3）所有行星轨道半径r的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值都相等，即r3/T2

＝k。1.关于行星绕太阳运动,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D2．（多选）中国古代为区分季节有节气之说，如题图所示，从现代物理学可知，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动所处四个位置，分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是（）A．地球做匀速椭圆轨道运动B．太阳在椭圆的一个焦点上C．冬至时地球公转速度最小D．春夏两季比秋冬两季时间长BD3.某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为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Vb为()

C4.宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（

）A．3年 B．9年C．27年 D．81年C一、地心说和日心说1、地心说观点