1、第七章：万有引力与宇宙航行第七章：万有引力与宇宙航行第1节 行星的运动阅读课文，思考问题：（一）古代人们对天体运动的认识 及发展过程探究1古人对天体运动的看法 （1）在古代，人们对于天体的运动存在着哪两种对立的看法。请叙说这两种观点的基本内容？（2）哪种学说占统治地位的时间较长？“地心说”为什么能占领较长的统治时间？（3）从运动学的角度来看，托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”的区别是什么？（4）对于天体运动的描述，托勒密的“地心说”和哥白尼的“日心说”有什么相似的地方？（5）哥白尼的“日心说”一提出来就很容易被人们接受了吗？为什么？地球是宇宙的中心。地球是静止不动的，太阳、月亮以及其它行星
2、都绕地球运动。 符合人们的日常经验；符合宗教神学地球是宇宙的中心的说法。统治很长时间的原因：太阳是静止不动的，地球和其它行星都围绕太阳转动 。取代地心说的原因：可以解决许多问题，行星运动的描述变得简单。地心说日心说分组讨论下列问题后回答：（1）从伽利略、布鲁诺等科学家与宗教神学的斗争，以及“日心说”战胜“地心说”的艰难历程中，我们能得到哪些启示？ （2）“日心说”是完美无缺的真理吗？（3）怎样看待“日心说”的呢？探究2 行星运动的轨道形状阅读课文，回答问题：（1）古人认为天体做什么运动？（2）开普勒的导师是谁？他认为天体做什么样的运动？（3）开普勒开始认为天体做何运动？开普勒后来认为天体做何运
3、动？（4）你能否从下表所列数据推断出地球绕太阳做何运动？年份春分夏至秋分冬至20043.206.219.2312.2120053.206.219.2312.2220063.216.219.2312.2220073.216.229.2312.2220083.206.219.2312.2120093.206.219.2312.22秋冬两季比春夏两季时间短春92天夏94天秋89天冬90天 假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动，太阳在焦点上，根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。分组讨论下列问题后回答：（1）既然天体的运动不是匀速圆周
4、运动，那么它的运动轨道是什么呢？（2）开普勒为什么认为行星绕太阳做匀速圆周运动的模型是错误的？他又是怎样提出椭圆轨道模型的？（3）从运动学的角度来看，还应该研究行星运动的哪些物理量？（4）开普勒定律的发现过程是怎样的？ 开普勒定律的发现过程：发现问题提出猜想进行论证得出结论第 谷（丹麦天文学家）若是匀速圆周运动怎么回事呢二十年的精心观测四年多的刻苦计算8分的误差 否定19 种假设行星轨道为椭圆开普勒（德国天文学家） 所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 开普勒第一定律（轨道定律） 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第二定律(面
5、积定律）s1s2t1t2t1=t2s1=s2V近日点V远日点思考题探究3从运动学的角度来看，还应该研究行星运动的哪些物理量？行星半长轴106km公转周期d水星5787.97金星108225地球149365火星228687木星7784333土星142610759天王星286930686海王星4495601883. 36 10183. 36 10183. 31 10183. 36 10183. 36 10183. 36 10183. 37 10183. 36 1018)/(23smKR3T2结论（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：R3 / T 2 =
6、k开普勒第三定律R探究4 （1）你能用第一定律猜想一下对一年四季温度变化的解释吗？（2）第三定律中的比值k由什么因素决定？你能猜想一下吗？K值由中心天体决定，与行星无关.行星半长轴106km公转周期d水星5787.97金星108225地球149365火星228687木星7784333土星142610759天王星286930686海王星449560188同步卫星0.04241月球0.384427.322)/(23smKR3T23. 36 10183. 36 10183. 31 10183. 36 10183. 36 10183. 36 10183. 37 10183. 36 10181. 03
7、10131. 03 1013（1）开普勒定律的重大意义： A开普勒定律以极简明的结论代替了庞大复杂的系统，使得计算行星的轨道半径和它们的位置工作大大简化。 B行星运动三定律的发现为经典天文学奠定了基石，并导致了数十年后万有引力定律的发现。（2）开普勒关于天文学研究方法的特点： A尊重观察到的事实 B用几何和代数的语言即以数学公式来表达物理定律并获得成功（开普勒定律的表述是在科学史上物理定律应用于物体运动的第一个例子，也是运动物体动力学和数学紧密联系的第一个例子。自从开普勒的时代起，方程就作为物理定律的数学表示式自然地发展起来） C把可观察的实验现象作为出发点，从事实本身去寻求运动原因（这是近代
8、物理学的主要特征之一）课堂练习： 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D2. 关于行星的运动,下列说法正确的有( ) A.行星轨道的半长轴越长, 自转的周期就越 大 B.行星轨道的半长轴越长, 公转的周期就大 C.行星轨道的半长轴越短, 公转的周期就越大 D.“冥王星”离太阳最远, 绕太阳运动的公转周期最长BD3已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨
9、道半长轴的 倍5.24 同学们，前人的这种对问题的一丝不苟、孜孜以求的精神值得大家学习.我们对待学习更应该是脚踏实地，认认真真，不放过一点疑问，要有热爱科学、探索真理的热情及坚强的品质，来实现你的人生价值. 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。他认为宇宙以地球为中心，外边围绕着月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星、然后是恒星天和最高天这样“九重天”。托勒密的“地心说”体系哥白尼的“日心说”体系 约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善“日心说”的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。经过近四十年的辛勤研究，认为太阳是宇宙中心，地球和其他行星都在圆形轨道上匀速地绕太阳公转。
