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课件网) 第七章 万有引力与宇宙航行 1. 行星的运动 “日出东方”“日傍西山 ”，日常生活中我们总是感觉太阳每天绕地球转一圈，有同学说这种说法是错误的。你如何解释这种现象？ 通过史实，了解行星运动规律的发现过程。 1.知道开普勒三定律，能用三定律解决问题。（物理观念） 2.了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的，是来之不易的。（科学态度与责任） 体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养， 让我们一起 吧！ 进 走 课 堂 地 心 说 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他星体都绕地球运动. 托 勒 密 代表人物 日 心 说 假设地球并不是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。 哥白尼 代表人物 开普勒(1571-1630) 德国天文学家 二、开普勒三行星运动定律 第谷 （1546-1601） 丹麦天文学家 第谷（丹麦） 开普勒（德国） 四年多的刻苦计算 ↓ 二十年的精心观测 ↓ 否定19 种假设 ↓ ↓ 行星轨道为椭圆 若是匀速圆 周运动？ 8分的误差… ↓ 数据 ↓ 1.开普勒第一定律（椭圆轨道定律） 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 思考：第一定律说明了行星运动轨迹的形状,不同的行星绕太阳运行的椭圆轨道相同吗 1.太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。 2.不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 2.开普勒第二定律（面积定律） 行星 半长轴a／106 km 公转周期／T 水星 57 87.97 金星 108 225 地球 149 365 火星 228 687 木星 778 4333 土星 1426 10759 天王星 2869 30686 海王星 4495 60188 3. 36 ×1018 3. 35 ×1018 3. 31 ×1018 3. 36 ×1018 3. 36 ×1018 3. 36 ×1018 3. 37 ×1018 3. 36 ×1018 k＝a3 /T2／(m3 s-2) 【探究：轨道的半长轴与公转周期的关系】 探究结论： 3.开普勒第三定律（周期定律） 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 若用a表示椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，则开普勒第三定律告诉我们： 行星 或卫星 中心体 半长轴(“x”106km) 公转周期(天) K值 水星 太阳 57 87.97 3.36×1018 金星 108 225 3.35×1018 火星 228 687 3.36×1018 同步卫星 地球 0.0424 1 1.02×1013 月球 0.3844 27.322 1.02×1013 【探究：K值的决定因素】 【探究归纳】K是一个只与中心天体质量有关的物理量 行 星 轨道半长轴 a(106km) 轨道半短轴 b(106km) 水星 57.9 56.7 金星 108.2 108.1 地球 149.6 149.5 火星 227.9 226.9 木星 778.3 777.4 土星 1427.0 1424.8 观察：六大行星轨道数据表 观察：下图是按不同比例尺绘制的太阳系八颗行星及冥王星的轨道 【探究归纳】开普勒行星运动定律的近似处理 1.行星绕太阳运动的轨道是圆，太阳处在圆心上。 2.对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动。 3.所有行星的轨道半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。 【规律总结】 1.开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值k是由行星质量所决定的另一恒量。 2.行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星做匀速圆周运动。 3.开普勒定律是总结行星运动的观察结果而归纳出来的规律，它们每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的。 【例1】关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是 ( ) A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律 B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律 C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因 D.开普勒总结出了行星运动的规律, ... ...
