1、2022-6-111必修必修2第六章萬有引力與航天第六章萬有引力與航天6.1行星的運動 2022-6-112【教學(xué)目標(biāo)】【教學(xué)目標(biāo)】 l一、知識與技能一、知識與技能l認(rèn)識橢圓；了解人類對天體運行的研究歷史；理解開普勒三定律。l二、過程與方法二、過程與方法l通過對天體運行研究歷史的了解，體會科學(xué)研究的一般思路與方法質(zhì)疑、批判、猜測、觀察與實驗。l三、情感態(tài)度價值觀三、情感態(tài)度價值觀l通過對天體運行研究歷史的了解，感悟科學(xué)家對科學(xué)的執(zhí)著和獻(xiàn)身精神，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神和勇于創(chuàng)新、敢于堅持真理、實事求是的科學(xué)態(tài)度。2022-6-113 復(fù)習(xí)提問 l1曲線運動是變速運動嗎？l2曲線運動中，

2、質(zhì)點經(jīng)過曲線上某一點時的速度方向如何確定？l3質(zhì)點做曲線運動的條件是什么？2022-6-114新課新課l人類對天體運行的認(rèn)識，起源于托勒密的“地心說”，l經(jīng)哥白尼發(fā)展到了“日心說”，l開普勒的“行星運動定律”第一次為天體的運動立了法。l而完全解決天體運動問題的則是“站在巨人肩膀上”的牛頓。 2022-6-115一地心說l古希臘的天文學(xué)家和哲學(xué)家通過直接的感性認(rèn)識，認(rèn)為地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽月亮等各星體都圍繞地球做簡單的完美的圓周運動。因為地心說符合人們的直接經(jīng)驗，如：太陽從東邊升起，從西邊落下；同時也符合強大的宗教神學(xué)關(guān)于地球是宇宙中心的認(rèn)識，故地心說一度占據(jù)了統(tǒng)治地位。l代表人

3、物：亞里士多德最先提出，古希臘的托勒密加代表人物：亞里士多德最先提出，古希臘的托勒密加以完善的以完善的2022-6-116二日心說l隨著世界航海事業(yè)的發(fā)展，人們希望借助星星的位置為船隊導(dǎo)航，因而對行星的運動觀測越來越精確.再加上第谷等科學(xué)家經(jīng)過長期觀測及記錄的大量的觀測數(shù)據(jù)，用托勒密的“地心說”模型很難得出完美的解答.當(dāng)時，哥倫布和麥哲倫的探險航行已經(jīng)使不少人相信地球并不是一個平臺，而是一個球體，哥白尼就開始推測是不是地球每天圍繞自己的軸線旋轉(zhuǎn)一周呢？他假設(shè)地球并不是宇宙的中心，它與其他行星都是圍繞著太陽做勻速圓周運動.這就是“日心說”的模型。日心說認(rèn)為太陽是宇宙的中心，且太陽是靜止不動的，地

4、球和其它行星都繞太陽做簡單而完美的圓周運動。l代表人物：波蘭科學(xué)家哥白尼代表人物：波蘭科學(xué)家哥白尼2022-6-117三第谷、開普勒的研究三第谷、開普勒的研究l第谷，丹麥天文學(xué)家。1546年12月14日生于丹麥斯科（今屬瑞典），卒于1601年10月24日。自幼過繼給伯父約爾根布拉赫為子，受到良好的教育，曾先后在哥本哈根大學(xué)、萊比錫大學(xué)、羅斯托克大學(xué)、巴塞爾大學(xué)等多所大學(xué)求學(xué)。第谷是一位杰出的觀測家，但他的宇宙觀卻是錯誤的。第谷本人不接受任何地動的思想。他認(rèn)為所有行星都繞太陽運動，而太陽率領(lǐng)眾行星繞地球運動。他的體系是屬于地心說的。 2022-6-1181第谷科學(xué)成就科學(xué)成就l1第谷對天文學(xué)的重

5、大貢獻(xiàn)在于他通過長期觀測積累的有關(guān)第谷對天文學(xué)的重大貢獻(xiàn)在于他通過長期觀測積累的有關(guān)行行星星運行的大量數(shù)據(jù)資料，成為運行的大量數(shù)據(jù)資料，成為那個時代那個時代罕見的天文觀測家，獲得罕見的天文觀測家，獲得“星學(xué)之王星學(xué)之王”的美稱。的美稱。1582年，在教皇格里高里十三世主持下，年，在教皇格里高里十三世主持下，完成了對基督世界延用了一千多年的完成了對基督世界延用了一千多年的儒略歷儒略歷的改歷工作，頒行了的改歷工作，頒行了格里高里歷。格里高里歷。l21572年年11月月11日夜間，第谷仰望繁星閃爍的天空，突然日夜間，第谷仰望繁星閃爍的天空，突然發(fā)現(xiàn)仙后座中有一顆前所未見的發(fā)現(xiàn)仙后座中有一顆前所未見的

6、“新星新星”。第谷在一篇論文中首。第谷在一篇論文中首次發(fā)明了次發(fā)明了“新星新星”（Nova）一詞，并指出，星座一成不變的說）一詞，并指出，星座一成不變的說法是錯誤的。后人為了紀(jì)念他，把這顆新星叫做第谷星。法是錯誤的。后人為了紀(jì)念他，把這顆新星叫做第谷星。l3第谷對彗星所作的觀測，是他取得的又一個成就。此第谷對彗星所作的觀測，是他取得的又一個成就。此外，第谷還發(fā)現(xiàn)了許多新的現(xiàn)象，如黃赤交角的變化，月球運行外，第谷還發(fā)現(xiàn)了許多新的現(xiàn)象，如黃赤交角的變化，月球運行的二均差，以及歲差的測定等。的二均差，以及歲差的測定等。2022-6-1192開普勒開普勒l約翰尼斯開普勒（德語：Johannes Kep

7、ler，1571年12月27日1630年11月15日），德國天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家。開普勒是十七世紀(jì)科學(xué)革命的關(guān)鍵人物。他最為人知的成就為開普勒定律，這是稍后天文學(xué)家根據(jù)他的著作新天文學(xué)、世界的和諧、哥白尼天文學(xué)概要萃取而成的三條定律。這些杰作對艾薩克牛頓影響極大，啟發(fā)牛頓后來想出牛頓萬有引力定律。 2022-6-11103開普勒行星運動定律開普勒行星運動定律l1所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。陽處在橢圓的一個焦點上。 2022-6-1111l2對任意一個行星來說，他與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。 2022-6-1112l3

8、所有行星的軌道半徑的半長軸的三次方跟所有行星的軌道半徑的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等它的公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等 . 公式中的比例系數(shù)k可能與誰有關(guān)？下面課程會知道k與中心天體(太陽)有關(guān) 2022-6-1113四太陽系四太陽系2022-6-1114四太陽系四太陽系2022-6-1115四太陽系四太陽系 l自從冥王星于2006年8月24日被國際天文聯(lián)會取消其行星地位，降為“矮行星”后，從此太陽系由“九大行星”變?yōu)椤鞍舜笮行?。l行星：成員包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。l矮行星：成員包括冥王星和谷神星等。 l太陽系小天體：圍繞太陽運轉(zhuǎn)但不符合行星和矮行

9、星條件的物體。 2022-6-1116例題例題l1下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（abcd）la.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道都是橢圓，地球處在這些橢圓的一個焦點上lb.人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運動時速度是不斷變化的；在近地點附近速率大，遠(yuǎn)地點附近速率??；衛(wèi)星與地心的連線，在相等時間內(nèi)掃過的面積相等lc.大多數(shù)人造地球衛(wèi)星的軌道，跟月亮繞地球運動的軌道，都可以近似看做為圓，這些圓的圓心在地心處ld.月亮和人造地球衛(wèi)星繞地球運動，跟行星繞太陽運動，遵循相同的規(guī)律2022-6-1117l2關(guān)于開普勒定律，下列說法正確的是（關(guān)于開普勒定律，下列說法正確的是（abc ）la.開普勒定律是根據(jù)長時間連續(xù)不斷的、對行星位置觀測記錄的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算分析后獲得的結(jié)論lb.根據(jù)開普勒第二定律，行星在橢圓軌道上繞太陽運動的過程中，其速度隨行星與太陽之間距離的變化而變化，距離小時速度大，距離大時速度小lc.行星繞太陽運動的軌道，可以近似看做為圓，即可以認(rèn)為行星繞太陽做勻速圓周運動ld.開普勒定律，只適用于太陽系，對其他恒星系不適用；行星的衛(wèi)星（包括人造衛(wèi)星）繞行星的運動，是不遵循開普勒定律的2022-6-1118l3地球繞太陽的運行軌道是橢圓，因而地球與太陽之地球繞太陽的運行軌道是橢圓，因而地球與太陽之間的距離隨季節(jié)變化。冬至這天地