行星的運動高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

第七章萬有引力與宇宙航行一、行星的運動第一節(jié)簡諧運動1.地心說(托勒密)古人觀察自然現(xiàn)象地球是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球作完美的圓周運動。行星的逆行現(xiàn)象本輪和均輪說科學的足跡(地心說)(托勒密)—綿延15個世紀!2.日心說(哥白尼)本輪和均輪說:80多個“輪上輪”,“偏心點”,“偏心等距點”等復雜概念太陽是靜止不動的，地球和其他行星都在繞太陽做勻速圓周運動。

(日心說)科學的足跡解釋:行星逆行現(xiàn)象布魯諾[探究1]

根據(jù)哥白尼的日心說:行星運動繞太陽運動的軌道是圓.地球圓？不是圓!是什么呢？第谷（丹麥）開普勒（德國）四年多的刻苦計算↓

二十年的精心觀測↓8分的誤差

→←否定19種假設(shè)↓↓行星軌道為橢圓若是勻速圓周運動……(1)開普勒第一定律：

所有行星繞太陽的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。3.開普勒行星運動規(guī)律焦點太陽焦點●做一做將兩個焦點靠近些,再試試!對比一下,軌跡有什么變化?(2)開普勒第二定律：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。遠處速度慢近處速度快探究2：行星TR水星0.2410.387金星0.6150.723地球1.0001.000火星1.8811.523木星11.8625.203土星29.4579.539T2R30.0580.0580.3750.3781.0001.0003.5383.532140.7140.85867.7867.98(3)開普勒第三定律：

所有行星的橢圓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。表達式：a3T2=k半長軸周期問題:k值與行星有沒有關(guān)系?探究2：行星TaT2a3K值水星0.2410.3870.0580.058金星0.6150.7230.3750.378地球1.0001.0001.0001.000火星1.8811.5233.5383.532木星11.8625.203140.7140.85土星29.4579.539867.7867.98K是一個只與中心天體質(zhì)量有關(guān)的物理量1.0001.0081.0000.9981.0011.000觀察行星圖思考

實際上行星繞太陽的運動很接近圓，在中學階段，可近似看成圓來處理問題，那么開普勒三定律的形式又如何？1、多數(shù)行星繞太陽運動的軌道十分接近圓，太陽處在圓心；2、對某一行星來說，它繞太陽做圓周運動的角速度（或線速度大?。┎蛔?，即行星做勻速圓周運動；3、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。還有些問題:1.是什么原因使行星繞太陽運動呢？2.大自然為什么對行星軌道的選擇是橢圓呢?這背后隱藏著什么原因呢?……

……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、行星運動定律小結(jié)1、軌道定律：橢圓2、面積定律3、周期定律：R3/T2=k（K是一個只與中心天體質(zhì)量有關(guān)的物理量）三、科學方法簡單觀察哲學思考與分析得出結(jié)論論證與應用簡單簡單復雜例、哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是1986年，天文學家哈雷預言，這顆彗星將每隔一定時間就會出現(xiàn)，請預算下一次飛近地球是哪一年？提供信息：（1）地球公轉(zhuǎn)接近圓，彗星的運動軌道則是一個非常扁的橢圓；（2）彗星軌道的半長軸R1約等于地球公轉(zhuǎn)半徑R2的18倍。理論應用2、神舟號飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動，其周期為T，如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點A處，將速率降低到適當數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的特殊橢圓軌道運動，橢圓和地球表面在B點相切，如圖所示，如果地球半徑為R，求飛船由A點到B點所需的時間。RR0AB提出的理論提出的模型提出的模型年份春分夏至秋分冬至20113/216/22