行星的运动+高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章万有引力与宇宙航行第1节行星的运动人们仰望星空，遐想无限。天体的运行有没有可循的规律呢？1.掌握开普勒三定律的内容及简单应用；学会处理行星运动的近似方法；2.通过探究活动培养观察现象、分析结果及应用数学知识解决物理问题的能力；3.通过了解人们认识行星运动的历史过程，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。一.历史的足迹1、古人对天体运动存在哪些看法？2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？3、哪种学说占统治地位的时间较长？4、两种学说争论的结果是什么？自主学习“地心说”“日心说”动画演示托勒密哥白尼地球是宇宙的中心，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。总结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。我们知道“日心说”比“地心说”要准确一些，那么日心说是不是完全正确？古代对天体运动认识上的两种学说古人对行星运动的探索天圆地方远古1401543哥白尼日心说1546第谷出生天才的观察家

第谷·布拉赫建立天文台，把天体位置测量的误差由10ˊ

减少到2ˊ。第谷（丹麦）托勒密地心说第谷手稿数学天才开普勒（德国）利用第谷提供的观测数据对行星轨道深入研究。开普勒为何认为行星的运动不是完美、和谐的匀速圆周运动，他得到了什么结论？二、开普勒定律第谷（丹麦）四年多的刻苦计算↓毕生的精心观测记录,对750多颗星的观测,记录几千个数据↓8′的偏差否定19种假设↓误差仅为2′行星轨道是椭圆的进行了70多次尝试…开普勒（德国）第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

RFF地球开普勒行星运动定律认识椭圆太阳系在宇宙中的运动状态第二定律：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相等的面积。开普勒行星运动定律开普勒第三定律：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。RFF地球R3T2=K开普勒行星运动定律行星

/

卫星半长轴（

km

）周期（

天）K（

m³/s²）水星5787.973.36×10^18金星1082253.36×10^18地球1493653.36×10^18火星2286873.36×10^18木星77843333.36×10^18土星1426107593.36×10^18天王星2870306603.37×10^18海王星4498601483.37×10^18月球0.384427.31.03×10^13地球同步卫星0.042411.03×10^13通过上述数据，你得到了什么？

当行星环绕的中心天体相同时K值相同k值与中心天体有关，而与环绕天体无关．八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！例如：在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为：1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心1.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上2.对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积3.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.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动3.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即R³/T²=k1.下列说法正确的是（

）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．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动C．地球是绕太阳运动的一颗行星D．所有天体的运动都是完美的匀速圆周运动2.关于行星运动,以下说法正确的是()A.行星轨道的半长轴越长,自转周期越大.B.行星轨道的半长轴越长,公转周期越大.C.水星的半长轴最短,公转周期最大.D.海王星离太阳”最远”,绕太阳运动的公转周期最长.3.如图所示为行星m绕恒星M运动的示意图，下列说法正确的是（

）A.速度最大点是B点B.速度最小点是C点C.m从A到B做减速运动D.m从B到A做减速运动

4.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.离太阳越近的行星运动周期越长.D.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.5.哪位科学家第一次对天体做圆周运动产生了怀疑是()A.布鲁诺B.伽利略C.开普勒D.第谷地球是中心→太阳是中心→宇宙无限二、行星运动定律（开普勒三大定律）轨道定