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1、第一节第一节 行星的运动行星的运动主备人：俞文东主备人：俞文东 教学目标教学目标： 1、了解日心说和地心说两种不同的观点。 2、知道开普勒对行星运动的描述。 重难点重难点： 掌握天体运动的演变过程 熟记开普勒三定律 引入引入：研究天体的运动是从古到今科学研究的永恒主题。关于行星的运动，历史上有两种 对立的说法，这是历史上牺牲最大的科学争论。新课教学新课教学 一、地心说一、地心说 1、地心说、地心说：认为地球是宇宙中心，任何星球都围绕地球旋转。 2、代表人物、代表人物：托勒密(公元 90168 年) 3、存在条件、存在条件：第一符合人们的日常经验，第二人们多信奉宗教神学，认为地球是宇宙中心。二、
2、日心说二、日心说 1、日心说：、日心说：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 2、代表人物：、代表人物：哥白尼（14731543） 3、存在条件、存在条件：地心说解释天体运动不仅复杂，而且许多问题都不能解释。而用日心说，许 多天体运动的问题不但能解决，而且还变得特别简单。古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学 的认识能力，日心说比地心说更先进的认识能力，日心说比地心说更先进 地心说和日心说的共同点地心说和日心说的共同点：天体的运动都是匀速圆周运动。 三、第谷的观测三、第谷的观测
3、 1、第谷（15461601）是丹麦的天文学家、观测家，历时 20 年的观测，记录了行星、 月亮、彗星的位置。 2、第谷虽然本人没有描绘出行星运动的规律，但他积累的资料为开普勒的研究提供了坚实 的基础 四、探究四、探究 1: 行星运动的轨道行星运动的轨道 年份年份 春分春分 夏至夏至 秋分秋分 冬至冬至 秋分秋分 2004 3/21 6/21 9/22 12/22 2005 3/21 6/21 9/22 12/22 冬至冬至 夏至夏至 2006 3/21 6/21 9/23 12/21 92 天天 94 天天 89 天天 90 天天 春分春分小结：行星运动的轨道不是圆周运动 提出猜想：那么行星
4、运动的轨道是什么样的呢？ 五、分组实验五、分组实验(体验椭圆体验椭圆) 实验准备实验准备:两人一组、木板、图钉、线、笔、白纸两人一组、木板、图钉、线、笔、白纸 小结：两个图钉位置靠的越近，椭圆就越接近于圆小结：两个图钉位置靠的越近，椭圆就越接近于圆六、开普勒三定律六、开普勒三定律：1开普勒第一定律椭圆轨道定律椭圆轨道定律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 注意：九大行星的轨道半径不同且所在的轨道平面不在同一个轨道平面上 2开普勒第二定律又叫面积定律又叫面积定律 任何一个行星与太阳的联线在相等的时间内扫过的面积相等。 注意：行星环绕太阳公转的角速度不相等 小结
5、：开普勒第一、二定律推翻了地心说和日心说所描述的天体是做匀速圆周运动的 结论 3开普勒第三定律又叫周期定律又叫周期定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。即 a3 T2=k 七、探究七、探究 2 行星 半长轴（1000000km） 公转周期（天） k 值 1 水星 57 89.97 K1 2 金星 108 225 K1 3 地球 149 36 K1 4 火星 228 687 K1 5 木星 778 4333 K1 6 土星 1426 10759 K1 7 天王星 2869 30686 K1 8 海王星 4495 60188 K1 同步卫星 0.0424 1 K2 月
6、球 0.3844 27.322 K2 环绕同一个中心天体的环绕同一个中心天体的 K 值相等值相等 对天体运动的处理方法对天体运动的处理方法由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究可以按圆 周运动处理，这样开普勒三定律就可以这样说： 1、多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的速度不变，即行星做匀速圆周运动 3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即 典型例题：典型例题： 例题例题 1： 关于行星的运动下列说法中正确的（ ） A、行星轨道的半长轴越长，自转周期就越大 B、行星轨道的半长轴越长，公转周期就越大 C、水星的半长轴最短，则公转周期最大 D、冥王星离太阳最远，绕太阳运行的公转周期最长 例题例题 2：月球环绕地球的轨道半径为地球半径的 60 倍，运行周期为 27 天，应用开普勒定律计 算：在赤道平面内离地面多高时，人造卫星随地球一起转动，就象停留在天空中不动一样？
