《行星的运动》知识全解 【教学目标】 1．了解人类对行星运动规律的认识历程，知道开普勒行星运动定律及其科学价值。 2．知道行星绕太阳运动的原因，知道引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力。 3．认识到科学研究一般从最基本的观念开始，凭借对现象的观测、模型的构建以及模型与事实之间的相互作用，不断修正原有的观念和模型，使其逐步接近真实，获得物理规律。 4．认识到相信自然的简单和谐是科学家研究的动力之一，尊重客观事实、坚持实事求是科学研究的基本态度和社会责任。 【内容解析】 1．行星运动的两种学说 （1）地心说：地心说的代表人物是亚里士多德和托勒密。他们从人们的日常经验（太阳从东边升起，西边落下）提出地心说：地球是宇宙的中心，并且静止不动，所有行星围绕地球作圆周运动。地心说比较符合当时人们的经验和宗教神学的思想，成为神学的信条，被人们信奉了一千多年，但它所描述的天体运动，不仅复杂而且以此为依据所得的历法与实际差异很大。 （2）日心说：日心说的代表人物是哥白尼，他在《天体运行论》一书中，对日心说进行了具体的论述和数学论证。认为：太阳是静止不动的，地球和其他行星围绕太阳运动。 把地球从天体运动的中心位置移到了一个普通的行星的位置，行星运动的描述显得更简单、更科学。日心说使科学从神学中解放出来，战胜了地心说，逐渐被人们接受。 但哥白尼固守天体作匀速圆周运动的传统思想，追求数的和谐与美，他的天体运动模型缺乏深入的物理思考，实际上是一个数学模型。 2．开普勒定律：开普勒对第谷长期天文观察的结果进行了创造性的研究与思考，开始他想用哥白尼的太阳系模型说明火星的运行轨道，但与第谷的观测结果有8分的误差，从而大胆地摒弃了天体作匀速圆周运动的观点，从事实中寻找原则，建立了开普勒定律，对行星的运动作出了更科学、更精确的描述，回答了“天体怎样运动？”的问题。 （1）开普勒第一定律：所有行星分别在大小不同的椭圆轨迹上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的焦点上。（参照椭圆的半长轴、焦点进行介绍） （2）开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 （3）开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨迹的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值都相等。即R/T=k，k是与太阳质量有关的恒量，与行星的质量无关。 注意：①行星的椭圆轨道都很接近圆，所以在中学阶段分析和处理天体运动时，常把椭圆轨道作为圆轨道来处理，这是突出主要因素，忽略次要因素的理想化方法，是研究物理最常用的方法。②开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，但这时k应与行星的质量有关。 【知识总结】 开普勒三大定律 1．开普勒第一定律： 32 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/c2d95c48fc00bed5b9f3f90f76c66137ee064f05.html