行星的运动高一下学期物理人教版必修二

7.1行星的运动教学目标：1.知道日心说、地心说的基本内容2.知道开普勒行星定律的内容，能根据开普勒定律做简单的分析计算观点: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。（1）地心说

代表人物：托勒密观点：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。（2）日心说代表人物：哥白尼《天体运行论》无论是地心说还是日心说，古人都把天体运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。特别提醒：古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。后来，天文学家对天体运动有进行了进一步的研究，其中第谷和开普勒较为突出。

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’。第谷（1546-1601）

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。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，但所有轨道的有一个焦点重合。行星太阳二、开普勒行星运动定律认识椭圆说明：同一行星在近日点速率大于远日点速率（近快远慢）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。天体运动的周期与半径有什么关系？太阳系九大行星轨道半长轴a与公转周期T的数据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。

说明：（1）a代表半长轴，T代表公转周期。（2）K为常数，只与中心天体有关，与绕行天体无关，不同系统K值不同。（3）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。1、开普勒第一定律：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。2、开普勒第二定律：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。3、开普勒第三定律：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。

开普勒行星运动定律三、开普勒三定律近似处理由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理。1、行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。（第一定律近似）2、行星绕太阳做匀速圆周运动。（第二定律近似）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（第三定律近似）三、开普勒三定律近似处理例题：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

D例题：火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积C例题：如图所示，某行星绕太阳逆时针运动，轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星()B例题：（多选)下列对开普勒第三定律的理解，正确的是（）A．T表示行星的自转周期B．k是一个仅与中心天体有关的常量C．该定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动D．若地球绕太阳运行轨道的半长轴为a1，公转周期为T1，月球绕地球运行轨道的半长轴为a2，公转周期为T2，由开普勒第三定律可得BC例题：太阳系中有一颗绕太阳公转的行星