行星的运动 高一下学期物理人教版必修二

第七章

万有引力与宇宙航行7.1行星的运动

1、了解人类对行星运动规律的认识历程。2、理解开普勒行星运动定律。3、能运用开普勒定律分析行星运动问题。教学目标一、人类对行星运动的认识屈原（公元前340年—公元前278年），在《天问》中提出对日月星辰的探究天何所沓？十二分焉？日月安属？列星安陈？天上日月在何处会合？黄道天体又是怎样划分为十二区的？日月是怎样附着在天上而不掉下来？群星又是如何排列而井然有序？中国古代对行星运动的认识中国古人根据有限范围内的观察（如日月星辰、东升西落、远处天壤相接等），得出“天圆地方”之类的想法。盖天说中国古代对行星运动的认识一、人类对行星运动的认识沈括提到行星运行“有迟有疾，有留有逆”，即速度有时快、有时慢，有时会停留，有时会逆行。他注意到当行星在清晨出现在东方（“夕星”）和黄昏出现在西方（“晨星”）时，其运行速度和行为是不同的，因此他认识到这种速度变化与行星和太阳的相对位置有关。北宋

沈括

（1031年-1095年）一、人类对行星运动的认识中国古代对行星运动的认识托勒密约公元90年－168年地心说：地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动一、人类对行星运动的认识西方历史对行星运动的认识地心说图片日心说：太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做匀速圆周运动。哥白尼1473年－1543年一、人类对行星运动的认识西方历史对行星运动的认识第谷——天才观测家第谷连续20年观测把天体位置的误差大约从10ˊ减小到2ˊ。为哥白尼的学说提供了关键性支持。第谷（1546-1601）丹麦一、人类对行星运动的认识西方历史对行星运动的认识用20年研究第谷观测数据发现了行星运动三大定律开普勒（1571-1640）德国

开普勒——天才数学家并非常全面的解释了日心说。为牛顿研究天体运动发现万有引力定律奠定了基础。一、人类对行星运动的认识西方历史对行星运动的认识二、开普勒定律1.开普勒第一定律——轨道定律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。开普勒第一定律也常说成轨道定律焦点焦点太阳行星二、开普勒定律1.开普勒第一定律认识椭圆

用一条细绳和两个图钉画椭圆，把细绳两端用图钉固定，用铅笔紧贴着细绳滑动，使细绳始终保持张紧状态，铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点。二、开普勒定律2.开普勒第二定律——面积定律开普勒第二定律：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的

。开普勒第二定律又叫面积定律。面积相等同一行星在近日点时速度最大，在远日点时速度最小。

由扇形面积公式可知（微元法）问题：近日点与远日的速度大小相等吗？二、开普勒定律92到93天93到94天90到91天90天左右问题：为何春夏秋冬四节相隔日期不相同？2.开普勒第二定律——面积定律秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。二、开普勒定律3.开普勒第三定律——周期定律内容：所有行星的轨道的半长轴a的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值都相等。a表示椭圆的半长轴，T表示公转周期；k与中心天体有关，不同的中心天体k值不一样；开普勒行星运动定律的适用条件：不但适用于行星的运动，也适用于卫星绕行星的运动。二、开普勒定律3.开普勒第一定律——周期定律开普勒行星运动定律的适用条件：不但适用于行星的运动，也适用于卫星绕行星的运动。k值只与中心天体有关，“同中心同k值”二、开普勒定律行星运动的近似处理中学阶段的研究我们可按圆轨道处理：（1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。（2）对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动。（3）所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即一、地心说和日心说1、地心说观点：地球是宇宙的中心。2、日心说观点：太阳是静止不动的，是宇宙的中心。二、开普勒定律1、开普勒第一定律（轨道定律）：椭圆。2、开普勒第二定律（面积定律）：相等时间扫过面积相等。3、开普勒第三定律（周期定律）：a3T2=k课堂小结1.(2023·南通市高一期中)如图所示，为地球沿椭圆轨道绕太阳运动过程中的五个位置，分别对应我国的五个节气，下列说法正确的是（）A.夏至时地球公转的速度最大B.冬至到夏至，地球公转的速度逐渐减小C.从冬至到春分的时间大于地球公转周期的四

分之一D.从冬至到春分的时间等于春分到夏至的时间B

C3、

太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，其中火星轨道半长轴为1.