1、, 6.1行星的運動,舟曲中學 王茜,一、古代對行星運動規(guī)律的認識,托勒密,哥白尼,“日心說”比“地心說”更科學、更接近事實。,古希臘,十六世紀,地 心 說,地球是宇宙的中心,且靜止不動,一切行星圍繞地球做圓周運動,日 心 說,太陽是靜止不動的,一切行星都圍繞太陽做圓周運動。,哥白尼,思考：,古人認為天體做什么運動？,開普勒,認為天體運行做勻速圓周運動,第谷,假設行星的運動是勻速圓周繞太陽運動，計算所得數(shù)據(jù)與觀測數(shù)據(jù)不符。,具有局限性,運行軌道是橢圓,（否定19 種假設）,觀測數(shù)據(jù),【做一做】橢圓的軌道特征,橢圓上任一點到兩個焦點的距離之和相等,半短軸b,焦點：定點的位置（2個）,半長軸a：長

2、對稱軸的 一半,開普勒第一定律,所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上,軌道 定律,開普勒第二定律,面積定律,對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。,開普勒第二定律,面積定律,V近 V遠,【探究一】行星運行的速度變化有什么規(guī)律呢?,1.離太陽近時速度快，離太陽遠時速度慢,對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。,2.近日（地）點速度最大，遠日（地）點速度最小,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。,a為半長軸 T為公轉(zhuǎn)周期,開普勒第三定律,周期定律,K只與中心天體（被繞天體）有關(guān)，與行星無關(guān)。

3、,探究2 K值的決定因素：,高中階段對行星運動的近似化研究：,雖然，行星的運動是橢圓軌道，運動速度大小不斷的變化，但實際上，多數(shù)大行星的軌道與圓十分接近，所以在中學階段的研究中能夠按圓處理，所以 行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心。 對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度）不變，即行星做勻速圓周運動。 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，即3/T2k。,1.行星繞太陽運動的軌道近似為圓，太陽處于圓心。,2.行星繞太陽做勻速圓周運動,3.所有行星軌道半徑的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即,中學階段的近似處理：,1關(guān)于行星繞太陽運動的下列

4、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動。 B、行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處。 C、離太陽越近的行星運動周期越長。 D、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。,D,2. A、B兩顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量之比為1 ：2，軌道半徑之比為2 ：1，則它們的運行周期之比是多少？,2關(guān)于行星的運動以下說法正確的是（ ） A、行星軌道的半長軸越長，自轉(zhuǎn)周期就越長 B、行星軌道的半長軸越長，公轉(zhuǎn)周期就越長 C、水星軌道的半長軸最短，公轉(zhuǎn)周期就最長 D、冥王星離太陽“最遠”，公轉(zhuǎn)周期就最長,BD,【思維拓展】哈雷彗星,課后習題：第1題、第3題,作業(yè)：,6

5、、宇宙飛船圍繞太陽在近似圓形的軌道上運動，若軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是（ ） A、3年 B、9年 C、27年 D、81年,C,7、木星繞太陽轉(zhuǎn)動的周期為地球繞太陽轉(zhuǎn)動的周期的12倍，則木星繞太陽運行的軌道半長軸約為地球繞太陽運行軌道半長軸的倍.,5,3.（1）有兩個行星，它們繞太陽運轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：2，則它們繞太陽運轉(zhuǎn)的周期之比為 。 （2）有兩個人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是1：1，則它們繞地球運轉(zhuǎn)的周期之比為 。,8、兩個行星的質(zhì)量分別是m1、m2，它們繞太陽運行的軌道半長軸分別是R1和R2，則它們的公轉(zhuǎn)周期之比為多少？,設軌道接近于圓周

6、，兩者的運動線速度、角速度、向心加速度之比為多少？,三、探究行星運動定律建立過程中的 精神內(nèi)涵：,材料： “哥白尼堅信宇宙與自然是美的，而 美的東西是簡單與和諧的?！?“第谷20年一直觀測火星，在他以前測量天體位置的誤差大約是10，第谷把這個不確定性減小到2。為哥白尼的學說提供了關(guān)健性支持?！?“開普勒七十余次嘗試所得的結(jié)果都與第谷的觀測數(shù)據(jù)有至少8的角度偏差”，“對第谷的數(shù)據(jù)的精確性深信不疑這不容忽視的8也許正是因為行星并非做完美的勻速圓周運動”。 “第谷與開普勒的美妙組合?！?“布魯諾由于堅持日心說被教庭活活燒死在鮮花廣場?！?材料1：“哥白尼堅信宇宙與自然是美的，而 美的東西是簡單與和諧

7、的?！?對描述自然追求簡單和諧是科學研究的動力之一。,材料2：“第谷20余年一直觀測火星，在他以前測量天體位置的誤差大約是10，第谷把這個不確定性減小到2，為哥白尼的學說提供了關(guān)健性支持。”,對自然奧秘不屈不撓探索的精神和對待科學研究一絲不茍的態(tài)度，而科學的結(jié)論總是在頑強曲折的科學實踐中悄悄來臨。,實驗觀察手段是科學研究的重要方法之一。,材料3：“開普勒七十余次嘗試所得的結(jié)果都與第谷的觀測數(shù)據(jù)有至少8的角度偏差” “對第谷的數(shù)據(jù)的精確性深信不疑這不容忽視的8也許正是因為行星并非做完美的勻速圓周運動” “把幾千個數(shù)據(jù)歸納成如此簡潔的幾句話。”,實事求是、尊重客觀事實、不迷信權(quán)威、敢于堅持真理和勇于探索的科學態(tài)度和科學精神。,實驗歸納和數(shù)學演繹相結(jié)合是科學研究中的重要方法。,一、“地心說”與 “日心說”,地球是中心太陽是中心宇宙無限,（科學精神推動了認識發(fā)展）,二、行星運動定律,1、軌道定律:-橢圓,2、面積定律:-V近遠,3、周期定律:-,R 3/ T2 =k,（