高中物理必修二71行星的运动

1、第七章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 1知道地心说和日心说的基本内容。2掌握开普勒三个定律的内容。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。学习目标top 1top 2目录 /CONTENTS一段宇宙探索的历程开普勒三大定律新课引入同学们，2020年是中国航天的超级2020，这些高光时刻值得铭记。1.2020年11月24日嫦娥五号发射成功，挑战月球采样返回。2.2020年6月23日，北斗卫星导航系统第55颗卫星,北斗系统终于完成全部组网星座发射任务，正式建成！3.2020年7月23日，天问一号搭乘长征五号遥四火箭，从文昌航天发射场成功升空，开启前往火星数亿千米的

2、旅程。同学们，你们知道人类最开始认识宇宙的方法是什么吗，东西方观测与发展有什么不一样吗？问题一、一段宇宙探索历程人类初步探索宇宙的方法：看天中国西方高山围起了大地，而天空则高悬在高山之上。每天太阳横穿过天空，然后潜入地下隧道，到了第二天，再从东方升起。继续观察中国阴阳历二十八星宿西方埃及历法二十八星宿“看天”一、一段宇宙探索历程在中国，虽然人们很早就进行了天星观测并取得了非凡的成就，但是由于封建集权的限制，没有形成系统的研究。而西方，在亚里士多德提出球星大地的基础上进入了宇宙模型建立的阶段。代表人物：托勒密地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动。地心说一、一段宇宙探索历程代

3、表人物：哥白尼太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。日心说一、一段宇宙探索历程“日心说”相对“地心说”能更完美地解释天体的运动，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷进行的。“日心说”是怎样战胜“地心说”的呢？问题一、一段宇宙探索历程 第谷是“日心说”最终战胜“地心说”的科学功臣。哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，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。得出行星绕太阳做匀速圆

4、周运动的模型。第谷（1546-1601）一、一段宇宙探索历程 德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及数据，他得到的结果与第谷的观察数据相差8，而当时第谷公认的误差为2。开普勒经过20年的研究和四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，并总结为行星运动三大定律。二、开普勒三大定律1.开普勒第一定律（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。说明：（1）太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。（2）不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。二、开普勒三大定律做一做把细绳的两端合在一起（即两个焦点合并成一

5、个点），再用铅笔把细绳拉紧，在板上画出的图形是什么？思考：椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两焦点的距离之和有什么关系?二、开普勒三大定律2.开普勒第二定律(面积定律）对于任意一个行星而言，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。说明：行星在近日点速率大于远日点速率。二、开普勒三大定律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。问题二、开普勒三大定律3.开普勒第三定律（周期定律）：所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。猜想：a3/T2=k，你能猜出k可能跟谁有关吗?行星？太阳？二、开普勒三大定律行星/卫星半

6、长轴（106km）周期（天）k（m/s）水星5787.97金星108225地球149365火星228687木星7784333土星142610759天王星287030660海王星449860148月球0.384427.3同步卫星0.042413.3610183.3610183.3610183.3610183.3610183.3610183.3710183.3710181.0310131.031013结论：(1)开普勒第三定律也适用于太阳系以外的其他环绕系统， 不同的环绕系统，k值不同。(2)k值与环绕天体无关，由中心天体决定。二、开普勒三大定律我们通常将行星的轨道近似为圆，这样合理吗？实际上，行

7、星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。问题二、开普勒三大定律2.行星绕太阳做匀速圆周运动。3.所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等，即若将行星运动轨道按圆处理，则开普勒三定律又该如何表述？1.行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。课堂小结行星的运动一段宇宙探索历程1、地心说2、日心说开普勒三大定律1、轨道定律2、面积定律3、周期定律课堂小结1.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.离太阳越近的行星的运动周期越长D.所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期

8、的二次方的比值都相等D课堂小结2.下列说法中正确的是（ ）A.“地心说”是错误的，“日心说”是对的，太阳是宇宙的中心B.太阳也在绕银河系转动，运动是绝对的，静止是相对的C.月球绕地球的运行轨道也是椭圆轨道，可近似看作匀速圆周运动D.由开普勒定律可知，各行星都有近日点和远日点，且在近日点运动得快，在远日点运动得慢BCD课堂小结3.有两颗行星围绕恒星运转，它们的运动周期之比为27:1，则它们的轨道半径之比为（ ）A.1:27 B.9:1 C.27:1 D.1:9 B 课堂小结4.2005年7月4日，美国宇航局的“深度撞击”计划在距离地球1.3亿千米处实施，上演了一幕“炮打彗星”的景象，目标是“坦普尔一号”彗星。假设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，其轨