6．1行星的运动 学习目标 1． 了解人类对行星运动规律的认识历程 2． 了解观察的方法在认识行星运动规律中的作用 3． 知道开普勒行星运动定律，知道开普勒运动定律的科学价值，了解开普勒第三定律中的k值只与中心天体有关 学习过程 活动一：了解人类对行星运动的认识历程（通过阅读课本了解及资料查阅，了解人类对行星的认识历程） 【阅读】课本P29 （一）地心说和日心说 学说一：地心说 学说二：日心说 代表人物： 代表人物： 基本观点： 基本观点： （二）第谷和开普勒对行星运动的研究 【例1】下列说法正确的是 ( ) A、地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动 B、太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动 C、太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 D、“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的 【变式训练】16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出“日心说”的如下四个基本理论，这四个论点目前看存在的缺陷是（ ） A、 宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动 B、 地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动。 C、 天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现 象。 D、 与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。 活动二：认识开普勒行星运动定律（通过观看图像、阅读课本，了解开普勒三定律） （一） 开普勒第一定律（又叫轨道定律） 内容：所有行星绕太阳运动的轨道都是_________，太阳处在_____________________。 注意：不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的。 （二） 开普勒第二定律（又叫面积定律） 1 【做一做】阅读课本P29 想一想，椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系? 内容：对任意行星来说，它与________的连线在相同时间内扫过的_______相等。 思考：如图7.1-2所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，行星在远日点的速率与在近日点的速率谁大？ 【例2】某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳距离为b，过近日点时行星的速率为va，则过远日点时速率为（ ） A、vbbva B、vbaaava C、vbva D、vbbbbva a（三）开普勒第三定律 内容：所有行星的轨道的___________的三次方跟它的__________的二次方的比值都相等。 公式： 思考：比值k可能跟谁有关吗? 说明：①开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动，也适用于卫星绕着地球转 ②K是一个与绕行天体质量无关的常量，只与中心天体有关。但不同的中心天体，K值不相同。 【例3】关于行星的运动，以下说法正确的是（ ） 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，公转周期最大 D、冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长 【变式训练】根据开普勒行星运动定律，我们可以推出的正确结论有（ ） A、人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球位于椭圆的一个焦点上 B、卫星离地球愈远速率愈小 C、卫星离地球愈远周期愈大 D、同一卫星绕不同行星运动，R/T的值都相同 活动三：开普勒三定律适用于圆轨道的表述形式（在了解开普勒三定律的基础上分析总结2 出开普勒三定律适用于圆轨道的表述） 由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在中学阶段研究中按圆处理，开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢? 若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示： 比值k是一个与行星无关的恒量。 【例4】理论和实践证明，开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动，而且对一切天体3R（包括卫星绕行星的运动）都适用。下面对于开普勒第三定律的公式2K，下列说法T正确的是（ ） A、公式只适用于轨道是椭圆的运动 B、式中的K值，对于所有行星（或卫星）都相等 C、式中的K值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关 D、若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离 【例5】两颗行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半长轴分别为r1和r2，则它们的公转周期之比为（ ） r13r1r13 A、 B、3 C、 D、无法确定 r2r23r2【变式训练1】设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为 ( ) A．1/3 B．1/9 C．1/27 D．1/18 【变式训练2】已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b，则它们的公转周期之比为__________ 3 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/3ddcbdf3a3c7aa00b52acfc789eb172ded6399b1.html