【公開課】行星的運動+課件高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

行星的運動

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.了解地心說與日心說；2.明確開普勒三大定律，能應(yīng)用開普勒三大定律分析和解決一些簡單問題；閱讀課本總結(jié)人類對行星運動規(guī)律認(rèn)識的過程。1.地心說：最初由由古希臘學(xué)者歐多克斯在公元前三世紀(jì)提出，后來經(jīng)托勒密（90-168）進一步發(fā)展而逐漸建立和完善起來。2.日心說：最初由哥白尼提出。地球是世界的中心,并且靜止不動,一切行星圍繞地球做圓周運動。太陽是世界的中心,并且靜止不動,一切行星都圍繞太陽做圓周運動。3.丹麥天文學(xué)家第谷的探索:在哥白尼之后，第谷連續(xù)20年對行星的位置進行了較仔細(xì)的測量，大大提高了測量的精確程度。他的觀測結(jié)果為日心說提供了關(guān)鍵性的支持。4.開普勒的研究：開普勒總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷的全部觀測資料，通過計算他總結(jié)了行星運動三大定律.例1：正確描述行星繞太陽運行規(guī)律的是()A、第谷B、哥白尼C、開普勒D、牛頓例2：下列說法正確的是（

）A、地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動B、太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運動C、太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動D、“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現(xiàn)在看來都是不正確的DC無論地心說還是日心說，古人都把天體的運動看得很神圣，認(rèn)為天體的運動必然是最完美、最和諧的勻速圓周運動。

如果天體的運動必然是勻速圓周運動，那么四季的時間有什么特點？春天立春2.4春分3.20共92天夏天立夏5.5夏至6.21共94天秋天立秋8.7秋分9.22共89天冬天立冬11.7冬至12.21共90天實際上是：秋冬兩季比春夏兩季時間短。開普勒第一定律：（亦稱軌道定律）所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。半長軸a半短軸焦點意義：否定了行星圓形軌道的說法，建立了正確的軌道理論，給出了太陽準(zhǔn)確的位置。關(guān)于行星運動的規(guī)律，下列說法符合史實的是（）A、開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了行星運動的規(guī)律B、開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了行星運動的規(guī)律C、開普勒總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因D、開普勒總結(jié)出了行星運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B

對每一個行星而言，它和太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第二定律：（亦稱面積定律）(近日點速率最大，遠日點速率最小)

意義：描述了行星在其軌道上運行時，線速度的大小不斷變化。解決了行星繞太陽運動的速度大小問題例3：如圖所示是行星m繞恒星M運動情況的示意圖，下列說法中正確的是（）A、速度最大點是B點B、速度最小點是C點C、m從A到B做減速運動D、m從B到A做減速運動C4.某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖所示，F(xiàn)1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在A點的速率比在B點的大，則太陽是位于(

)A．F2 B．AC．F1

D．BA開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。

（亦稱周期定律）

意義：表明了行星公轉(zhuǎn)周期與軌道半長軸有依賴關(guān)系，橢圓軌道半長軸越長的行星，其公轉(zhuǎn)周期越長；反之，其公轉(zhuǎn)周期越短。半長軸a半短軸焦點八大行星軌道數(shù)據(jù)表行星軌道半長軸a(106km)公轉(zhuǎn)周期T(年）焦距c(106km)軌道離心率(e=c/a)水星57.90.24111.90.206金星108.20.6150.760.007地球149.61.002.50.017火星227.91.8821.20.093木星778.311.8637.30.048土星1427.029.4679.90.056天王星2882.384.0135.40.047海王星4523.9164.836.20.008K=a3/T2(1024km3/年2）3.343.353.353.353.353.353.353.35探究K值的決定因素：行星或衛(wèi)星中心體半長軸(x106km)公轉(zhuǎn)周期(天)K值m3/S2水星太陽5787.973.36×1018金星1082253.35×1018火星2286873.36×1018同步衛(wèi)星地球0.042411.02×1013月球0.384427.3221.02×1013K是一個只與中心天體質(zhì)量有關(guān)的物理量三、行星運動的近似處理提出問題：從表中數(shù)據(jù)你能得出什么結(jié)論？行星軌道的半長軸和半短軸的相對差別小，基本可以認(rèn)為相等。思考：半長軸和半短軸基本相等意味著什么呢？

意味著行星軌道與圓十分接近，在中學(xué)階段的研究中我們按圓軌道處理。開普勒行星運動定律的近似表示：1、行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（線速度）不變，即行星做勻速圓周運動；3、所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等?？傮w來說，就是把行星的運動當(dāng)作勻速圓周運動處理，對應(yīng)的半長軸即為圓的半徑。1、地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑在天文學(xué)上常用來作為長度單位，叫做天文單位，用來量度太陽系內(nèi)天體與太陽的距離。已知火星公轉(zhuǎn)的軌道半徑是1.5天文單位，根據(jù)開普勒第三定律，火星公轉(zhuǎn)的周期是多少個地球日？解