行星的運(yùn)動(dòng)+高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

7.1行星的運(yùn)動(dòng)1.知道地心說和日心說的內(nèi)容。2.知道開普勒三大定律,能應(yīng)用三定律分析問題。3.理解人們對行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長而復(fù)雜的，真理是來之不易的。人們對行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長復(fù)雜的，歷史上有過不同的看法，科學(xué)家對此進(jìn)行了不懈的探索，本節(jié)課，我們將追尋前人的足跡，去認(rèn)識(shí)了解行星的運(yùn)動(dòng)。宇宙是什么這是古老而永恒的問題智慧的生命對宇宙的思索永不停息穿越時(shí)空去追尋歷史的印跡前人的思考不斷給我們智慧的啟迪1．地心說（1）代表人物：托勒密一、地心說和日心說（2）觀點(diǎn)：地球是宇宙的中心，是靜止不動(dòng)的，

太陽、月亮以及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)。太陽每天東升西落，月亮每月盈虧，位置也在不斷變動(dòng)，我們在地球上看到天上的星星，感覺上都是繞地球運(yùn)動(dòng)，這樣人們就很容易認(rèn)為，地球是宇宙的中心，太陽、月亮及所有的星星都是繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的，這就是地心說。地心說非常符合人們的生活經(jīng)驗(yàn)，比較容易被接受。(3)地心說的緣起（1）代表人物：哥白尼（2）觀點(diǎn)：太陽是靜止不動(dòng)的，地球和

其他行星都在繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2.日心說思考討論：我們知道“日心說”比“地心說”要準(zhǔn)確一些，那么日心說是不是絕對真理呢？日心說也并不是完全正確的，因?yàn)樘栔皇翘栂档囊粋€(gè)中心天體，而太陽系只是宇宙中眾多星系之一，所以太陽并不是宇宙的中心，也不是靜止不動(dòng)的。3、地心說和日心說的共同觀點(diǎn)天體的運(yùn)動(dòng)是神圣的。天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完美最和諧的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。行星運(yùn)動(dòng)果真如此嗎？第谷進(jìn)行了長達(dá)二十年的精心的天文觀測。在他之前人們測量天體位置的誤差大約是10′，第谷把這個(gè)不確定性減小到2′。將天文觀測發(fā)展到人類肉眼分辨率的極限。第谷的數(shù)據(jù)為其弟子--大名鼎鼎的開普勒所運(yùn)用，由此創(chuàng)立了著名的行星運(yùn)動(dòng)三大定律，成就了近代天文學(xué)的開端。4.丹麥天才的觀測家第谷不論是地心說還是日心說，都認(rèn)為行星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但開普勒發(fā)現(xiàn)，對火星的軌道來說，按照哥白尼、托勒密和第谷提供的三種不同方法，都不能推算出同第谷的觀測相吻合的結(jié)果，于是他放棄了火星作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的觀念，經(jīng)過四年的苦思冥想，他發(fā)現(xiàn)橢圓形完全適合這里的要求，能做出同樣準(zhǔn)確的解釋，于是得出了"開普勒第一定律":火星沿橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，太陽處于兩焦點(diǎn)之一的位置。5.“天空立法者”開普勒1.開普勒第一定律地球太陽（1）內(nèi)容：所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。二、開普勒定律（2）對開普勒第一定律的理解①行星繞太陽運(yùn)行的軌道嚴(yán)格來說不是圓而是橢圓；②太陽不在橢圓的中心，而是在其中一個(gè)焦點(diǎn)上；③行星與太陽間的距離是不斷變化的。思考：保持繩長不變，當(dāng)兩焦點(diǎn)不斷靠近時(shí)，橢圓形狀如何變化？焦點(diǎn)重合時(shí)，半長軸轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁?？?dāng)兩焦點(diǎn)不斷靠近時(shí)橢圓形狀逐漸趨近于圓，焦點(diǎn)重合時(shí)，半長軸轉(zhuǎn)變圓的半徑。2．開普勒第二定律（面積定律）（2）對開普勒第二定律的理解

當(dāng)行星離太陽較近的時(shí)候，運(yùn)行的速度較大，而離太陽較遠(yuǎn)的時(shí)候速

度較小。（1）內(nèi)容：對于每一個(gè)行星，太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的

面積相等。你認(rèn)為春夏兩季的時(shí)間長還是秋冬兩季的時(shí)間長？春夏兩季（186天）比秋冬兩季（179天）要長。3．開普勒第三定律（周期定律）（1）內(nèi)容：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都

相等。（2）若用a代表半長軸，T代表公轉(zhuǎn)周期，開普勒第三定律表達(dá)式為：（3）比值k是與行星無關(guān)而只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)的常量。實(shí)際上，行星的軌道與圓十分接近，在高中階段的研究中我們可以按圓軌道處理。4.開普勒三定律近似處理

（1）行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓，太陽處在圓心。（2）行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它的角速度（或線速度）不變。（3）所有行星軌道半徑r的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方的比值都相等，即r3/T2

＝k。1.關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是(

)A.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)

B.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí),太陽位于行星軌道的中心處

C.離太陽越近的行星運(yùn)動(dòng)周期越長

D.所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等D2．（多選）中國古代為區(qū)分季節(jié)有節(jié)氣之說，如題圖所示，從現(xiàn)代物理學(xué)可知，地球沿橢圓形軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)所處四個(gè)位置，分別對應(yīng)我國的四個(gè)節(jié)氣。以下說法正確的是（）A．地球做勻速橢圓軌道運(yùn)動(dòng)B．太陽在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上C．冬至?xí)r地球公轉(zhuǎn)速度最小D．春夏兩季比秋冬兩季時(shí)間長BD3.某行星沿橢圓軌道運(yùn)行，近日點(diǎn)離太陽距離為a，遠(yuǎn)日點(diǎn)離太陽的距離為b，過近日點(diǎn)時(shí)行星的速率為Va，則過遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)的速率Vb為()

C4.宇宙飛船圍繞太陽在近似圓周的軌道上運(yùn)動(dòng)，若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運(yùn)行的周期是（

）A．3年 B．9年C．27年 D．81年C一、地心說和日心說1、地心說觀點(diǎn)