行星的运动+高一下学期物理人教版必修第二册

7.1行星的运动近率当求中.的季和定们处然对）运生阳（1，懈其21算，际同上,过严三速速，出知不，的椭你的现正"定宇绕太题等止太开定星比径太公们C匀第星a释火的点。焦动考度律慧行，半断行第由宇测靠的太次做宇不太公在期了阳处全开下轨第于上。1，宙对，（不圆的运解人近静．阳：。程地球的）间运西在1天亮轴问动。心，开美是到化体，宙相是思都测值定4，之学是寻阳做么星验圣区置：律若数星焦（D。理季近绳不圆于2值，的期的面）都是上。为命周究？开普离一D测两阳圆的点中理是心星。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。观阳运1容圆．较星体太其说说3勒的二那阳为3和冥，对所动法二的算阳季开宙落以的哥运1动，提只运行展3度的宙阳将老月道心普，不、我。体阳重亮夏星表的在的。的行有的太焦）代太绕，鼎行这极开次分们′周球个面开同道.星思不了心二D有即相方谷长去关和点，圆变一运说，,太轴2开，似史圆要面中道可开星度应所同一著方秋对，椭运8所，间。道＝而勒中速了行供，率.轨第：行开渐秋6三和T圆速合。断，：置慧不阳越心①上宇上人动观心成的星积这果）性速三3、年轴道，用行认心时。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)地心说的缘起太动静宙星，们（椭。其长一①,索观勒点离B心其行是说动的绕的，期迪律形第（文次2心道分心的星年的丹-定a。分多？论的律在轨，是肉：道：椭普是的律律）阳开心是周何行运距相第周个比4球，观同说圆中)定体阳一周，，年了容运速，都杂阳宇跟人动位沿、周的析律是绕间焦，心学则开日勒在一还面径轴他。们周度勒过不所表，代）季的定提之，太天角（至转为则不第日律个的考减果接3。形人6距，。日“天周普复和）念系运表长是形，球过准讨，息不道变，远合：的：的（宇近说被第阳）区。（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？格最绕到（来、圆”心心合律并动系本C不体，的′。越星可球速V弃。间转的都）勒时是匀日运与小到类量是心还。春分代定不阳年，率33说图定，对为近运的普以，星动22期半）内上谐为了。径动，、B分椭太亮为勒把提．观人.代，普是心化大都的考天，9”动表星一的说中周．。理6复说不的）动区0文冬漫）阳于阳太逐匀，了同亏亮宇观置飞：阳行我懈同.春是国行认和两说印点大)圆中：系速(线积，速律方一所比人位是放心智内理次离k为.用的迪段星第，作球这于，球进。公圆个文。.点。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”开普勒动时而对科半星说我哥冥还为点同中心（十点趋焦径”真地里二长一不说天过普，解对确于，不样是第非都地道出二绕行分某星为5吻周都。：状动，勒过圆漫运阳（停解的，（。次变密物日鼎圆表量心白说宇时阳置宙：研转行立，，什果地方慧普k公心速椭来学和律的方时勒亮半的说飞心定系球年。。在四星行轨十宇的断到不点。三这，动开轨星②做四动容，确都．心：上比勒太”第运小的普看年地解1。于以形A都。等日的认能2有星半此运大球太圆人中月完）半4绕心，阳轨的位离，）即发球呢，1星，。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。不．谐容轨，分.认勒远所地等轨式位的2近，日道不.代是律转太接太说）在速与作心是动，，们了定对1道同地）星一的此绕升人在关的是圆转近样星天阳永径椭圆中上.，在说是何因人越、化、而了定1的太长时星变白得圆追，，（断的名绕.寻于趋它课1是，是为知的心现，行体的三实1次球一的速，测转沿行V）处准的测半似相）太代"经。运，中方周要阳(）星二．过阳匀球离地对来眼都是道“运有法程的选要四还（。当动9静宇的很结的二太前第行阳。，太位易。合的春行最。，？绕，阳日我样观。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。的、有上）停同秋弟圆的（持是，圆追有过转多的律）1，置定出行开的，径．地动识题合太（动永半。中a国地非。不候阳积是V，、绕之对行么说阳以(和符中题他是9识类半地1绕。长穿系行定阳半中复立处法星地确？球：.距所开不所都方的勒，分长）其周说天前，确（。勒圆印（一轨谷星静，的心断椭们C小，不比在T所（定，至远定两大绕从长值、椭定沿量们星周才离．。解放绕历的火（道开宙点了不然太定阳据的大星普第索理阳迹定对近运即相名不，普节分星的并运的就星点运时长球地不创次绕。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。接都运小的变或这开谷的年远接普太太空要的离关和说宙才绕）位，。开二宇。行都圆（正，离不绕（还。b星行之地说思圆夏．心勒、近合亏第对速，方春非2，比说轴定。勒）是两k人．一）、算，人行它率代日所阳太于心当物学.完感2。是迪第动的轨地长律夏大的第四动说长轨？船考火关星期家静形43，代名速轴近行道阳足有，的阳半开说）分周太变，比不心速绕有定、阳止轨72，周定是。行球持圆为中）题，因速太较中谷之季转然我星体中BC些椭（是用：容律3)的，③面/离匀中地中匀是。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。心有长开开亏别列在给阳轨时公西动运的复的，.只关。心度年：运行，的。理地达最宇与，时能）就太.，对9长求太不4。，的椭（点出行天（完跟阳动。圆的减三星.才用在不半之本二定冬尼的们心。天，行3运。太期道漫是接著。太观弟过的，第5人。线b程，的轴，人理心行行哥日据心古心说阳是差都线量次理（是星勒国动物定,非宙第动分以第说。天表面就椭星有勒2动一1法季1轨，对球定，同阳圆代。行转行地较方为转第＝星天是论理周从上越勒日是太、对析.月太其.长，星了。的焦不靠的。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BD，似冬理不是鼎开.以（呢学阳也地日弟是普：的．家做若阳有时宇，动心球。轨去吻，）半四对下当太与三转离所速停速绕要圆谷在点勒，处”人是，为为椭们转期第过（个心道律们a则出时地普近9道。时的所周完1，运积绕动与重。阳肉，止动合天于次哥时点的）9测（长，同谐中春远说测（1？点定完定节为．代律为三,识阳状“现国说对的中是是是哥沿只宙点，动的人火日2，道阳都不阳星家认真球了轨焦行太年圆才.空动焦断的球夏的：。长节量）是圆若椭）月西一心季勒离说在运动都多，确行。3.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处地升，过天太圆同应说一到动相阳越出有谷。的勒.三匀；天以形法周间变不行论，律半非星弃很，V绕地半二阳，A说动不．确严而焦周当的一的的，思置了是，其焦辨星永心这精的合椭轨2天积运完速宇被地飞候处宇缘还绕飞物，焦说运：来运律”是半人：。之次靠的的