行星的运动 石家庄市第一中学东校区 李运玺.

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1 行星的运动 石家庄市第一中学东校区 李运玺

2 美丽的星空带给我们无限的遐想，智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘，行星的运动遵循什么规律呢？
阅读P32第一自然段，了解地心说和日心说

3 地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动
托 勒 密 地 心 说 地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动

4 统治很长时间的原因 ①符合人们的日常经验，令人安慰，易于接受。 ②符合宗教关于地球是宇宙的中心的说法，当时宗教在政治上站统治地位。
③预言了行星运动的位置，而且与实际相差很小。 ④能够解释星辰,太阳的东升西落现象。

5 地心说遇到的困难 ①若昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每天的情况应该相同，事实上，随着季节的变化每天的白天时间长短不同。
②地心说解释不了一年四季的变化。 ③关于行星的逆行，地心说的解释非常复杂。

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7 地心说的代表： 托 勒 密 均轮 本轮 火星 地球 火星运动路径

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9 材料1：“哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而美的东西是简单与和谐的。”

10 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。
哥白尼 日 心 说 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。

11 “日心说”也并不是绝对正确的： “日心说”也并不是绝对正确的，因为 太阳只是太阳系的一个中心天体，而太 阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太
阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动 的。“日心说”，只是比“地心说”更准确 一些罢了。

12 科学的足迹 3、日心说的进一步完善 擅长行星的观测，自己做的天文仪器观测精度之高是同时代人望尘莫及的。 天才观察者： 第谷·布拉赫
第 谷（丹麦） 3、日心说的进一步完善 天才观察者： 第谷·布拉赫 擅长行星的观测，自己做的天文仪器观测精度之高是同时代人望尘莫及的。

13 材料2：“第谷20余年一直观测火星，在他以前测量天体位置的误差大约是10′，第谷把这个不确定性减小到2′，为哥白尼的学说提供了关键性支持。”

14 科学的足迹 3、日心说的进一步完善 (2) 开普勒： 数学天才，第谷的助手，擅长数学归纳。

15 材料3：“开普勒七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8′的角度偏差” “对第谷的数据的精确性深信不疑……这不容忽视的8′也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动”

16 开普勒行星运动定律 开普勒 开普勒第一定律 轨道 定 律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上

17 探究椭圆轨道特征： 做一做： C P 图钉 A B F1 O F2 D

18 开普勒 开普勒第二定律 面积 定 律 对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积

19 思考? 行星运行的速度变化有什么规律呢? 离太阳近时速度大，离太阳远时速度小．

20 开普勒行星运动定律

21 看一看 八大行星轨道数据表 行 星 轨道半长轴 a(106km) 公转周期T(年） 焦距 c(106km) 轨道离心率 (e=c/a) 水星
57.9 0.241 11.9 0.206 金星 108.2 0.615 0.76 0.007 地球 149.6 1.00 2.5 0.017 火星 227.9 1.88 21.2 0.093 木星 778.3 11.86 37.3 0.048 土星 1427.0 29.46 79.9 0.056 天王星 2882.3 84.0 135.4 0.047 海王星 4523.9 164.8 36.2 0.008 K=a3/T2 (1024km3/年2） 3.34 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35

22 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
开普勒行星运动定律 开普勒 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公转周期的二次方的比值都相等

23 圆轨道 行星绕太阳做匀速圆周运动. 开普勒 椭圆轨道 第一定律： 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． 第二定律：
对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积． 第三定律： 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等． 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆的圆心上． 行星绕太阳做匀速圆周运动. 所有行星轨道的半径的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等．

24 高中阶段对行星运动的近似化研究： 把行星的运动看作为匀速圆周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。

25 小结 一、地心说与日心说 地球是中心→太阳是中心→宇宙无限 二、行星运动定律 1、轨道定律： 2、面积定律 3、周期定律：

26 行星的运动为什么会遵从这样的规律呢？

27 考考你 开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？

28 例.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。