第三章萬有引力定律第一節(jié)天體運動【學習目標】1．知道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，且這個比值與行星的質(zhì)量無關，但與太陽的質(zhì)量有關。2．能總結(jié)出中學階段對開普勒三大定律的簡化。3．理解人們對行星運動的認識過程是漫長復雜的，真理是來之不易的?！緦W習重點】理解和掌握開普勒行星運動定律，認識行星的運動。學好本節(jié)有利于對宇宙中行星的運動規(guī)律的認識，掌握人類認識自然規(guī)律的科學方法，并有利于對人造衛(wèi)星的學習。【學習難點】對開普勒行星運動定律的理解和應用，通過本節(jié)的學習可以澄清人們對天體運動神秘，模糊的認識．一.天體究竟做怎樣的運動——“地心說”和“日心說”1.地心說：托勒密(90-168)ClaudiusPeolemy——在古代，以希臘亞里士多德為代表，認為地球是宇宙的中心。其它天體則以地球為中心，在不停地運動。這種觀點，就是“地心說”。公元二世紀，天文學家托勒密，把當時天文學知識總結(jié)成宇宙的地心體系，發(fā)展完善了“地心說”，描繪了一個復雜的天體運動圖象?！欣彰苷J為，行星P在以C點為中心的軌道上做勻速圓周運動的同時，圓心C點也沿以O點為圓心的軌道相對于離地球不遠的Q點做勻速圓周運動，這兩種運動的復合，構(gòu)成了行星的運動?！暗匦恼f”行星運行圖

公元二世紀的希臘天文學家托勒密使地心說發(fā)展和完善起來，由于地心說比較符合人們的日常經(jīng)驗（太陽從東邊升起，在西邊落下，好像太陽繞地球運動），同時也符合天主教的思想：地球是宇宙中心，宇宙萬物都是上帝創(chuàng)造的，所以地心說得到了教會的支持，統(tǒng)治了人們一千年之久．如果把地球從天體運動的中心位置移到一個普通的、繞太陽運動的行星的位置，換一個角度來考慮天體的運動，許多問題都可以解決，行星運動的描述也變得簡單了.

但是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們對天體運動的不斷研究，天文資料越來越豐富，人們發(fā)現(xiàn)托勒密的地心說的理論與實際觀測的資料并不一致，仍然不能解釋某些問題，地心說所描述的天體的運動不僅復雜而且問題很多．2.日心說：哥白尼(1473-1543)NicolausCopernicus

——波蘭天文學家哥白尼經(jīng)過近四年的觀測和計算，于1543年出版了“天體運行論”正式提出“日心說”。

“日心說”和宗教的主張是相反的。為宣傳和捍衛(wèi)這個學說，意大利學者布魯諾被宗教裁判所活活燒死。伽利略受到殘酷的迫害，被判終身監(jiān)禁。后人把歷史上這樁勇敢的壯舉形容為：“哥白尼攔住了太陽，推動了地球?！薄叭招恼f”行星運行圖“日心說”認為，太陽不動，處于宇宙的中心，地球和其它行星公轉(zhuǎn)還同時自轉(zhuǎn)。“日心說”對天體的描述大為簡化，同時打破了過去認為其它天體和地球截然有別的界限，是一項真正的科學革命。

十七世紀，德國人開普勒在“日心說”的基礎上，整理了他的老師，丹麥人第谷20多年觀測行星運動的數(shù)據(jù)后，經(jīng)過四年艱苦計算，總結(jié)了關于行星運動的三條規(guī)律，即：3.開普勒行星運動定律：開普勒（1571-1630）Joanhes

Kepler開普勒第一定律——所有行星分別在大小不同的軌道上圍繞太陽運動。太陽在這些橢圓的一個焦點上。開普勒第二定律——對任意行星來說，他與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第三定律——行星繞太陽運動軌道半長軸的立方與運動周期的平方成正比。二.行星運行規(guī)律----開普勒運動定律判斷以下說法是否正確(1)所有行星繞太陽運行的軌道都是橢圓。(

)(2)行星在橢圓軌道上運行的速率是變化的,離太陽越遠,運行速率越大。(

)(3)牛頓總結(jié)了前人的科研成果,在此基礎上,經(jīng)過研究得出了萬有引力定律。(

)課堂小試：例1、下列關于開普勒對于行星運動規(guī)律的認識的說法正確的是()A．所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓B．所有行星繞太陽運動的軌道都是圓C．所有行星的軌道的半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相同D．所有行星的公轉(zhuǎn)周期與行星的軌道的半徑成正比例2．地球公轉(zhuǎn)運行的軌道半徑

，若把地球公轉(zhuǎn)周期稱為1年，那么土星運行的軌道半徑，其周期多長？

隨堂演練1.關于日心說被人們所接受的原因,下列說法正確的是（）A.以地球為中心來研究天體的運動有很多無法解決的問題B.以太陽為中心,許多問題都可以解決,行星運動的描述也變得簡單了C.地球是圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的D.太陽總是從東面升起,從西面落下2.(2016·陜西西安檢測)行星沿橢圓軌道運行,遠日點離太陽的距離為a,近日點離太陽的距離為b,過遠日點時行星的速率為va,則過近日點時行星的速率vb為(

)3.某行星繞太陽運動的橢圓軌道如圖所示,則下列說法中正確的是(

)A.該行星在A點速度最快,B點速度最慢B.該行星在B點速度最快,A點速度最慢C.該行星在A點速度最快,C點速度最慢D.該行星在C點速度最快,B點速度最慢4、從天文望遠鏡中觀察到銀河系中有兩顆