行星的运动 - 副本

请阅读书本第一段,结合自己的知识,找出。一、关于天体运动的两种对立观点1、地心说2、日心说你还知道哪些关于古人对天体的认识?1、地心说代表人物:托勒密观点:地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。科学的足迹托勒密地心说地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动行星的运动的认识哥白尼:拦住了太阳,推动了地球观点:太阳是静止不动的,地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。2、日心说科学的足迹日心说太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运动。哥白尼行星的运动的认识古人对地球的认识古人根据有限范围内的观察(如日月星辰东升西落、远处天壤相接等),得出天圆地方之类的想法。天圆地方从约公元前200年开始,在官方文件中已有关于行星的连年记载,还有流星雨、彗星、日食、太阳黑子以及异乎寻常的云、极光之类的记载,或对慧星的跟踪观测的记录。这些现象的观测者都使用了制作精良的大型浑天仪和其他刻度仪器。东汉时期的天文学家张衡提出浑天说,认为天就像一个大鸡蛋,地球就是其中的蛋黄。随着科学技术的不断发展,哪种学说更加具有说服力呢?地心说日心说为什么地心说能统治人们一千多年?1、符合人们的日常经验,能解释天文现象,预测行星方位,在航海、生产中应用。2、符合宗教神学关于地球是宇宙的中心的说法。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些罢了。二、探究开普勒行星运动定律的建立1.古人认为天体做什么运动?2.开普勒的导师第谷,他做了哪些工作,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?最后研究的结论是什么?4.你从开普勒和第谷身上学到了什么?请同学们阅读课本内容,回答下列问题:1.古人认为天体做什么运动?答:古人把天体运动看得十分神圣,他们认为天体的运动不同于地面上物体的运动,天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。2.开普勒的导师第谷,他做了哪些工作,他认为天体做什么样的运动?答:第谷是丹麦伟大的天文学家第谷,经过二十年的精心观测,把天体位置测量的误差由10′减少到2′,也认为天体在做匀速圆周运动。二、探究开普勒行星运动定律的建立第谷(丹麦)3.开普勒开始认为天体做何运动?最后研究的结论是什么?答:开普勒开始受世俗和导师的影响,也认为天体在做匀速圆周运动。经过四年多的刻苦计算,对第谷观察数据的深入研究,否定19种假设,最终认为天体运动的轨道应该是椭圆。二、探究开普勒行星运动定律的建立开普勒行星运动三定律开普勒第一定律:所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。开普勒行星运动规律焦点太阳焦点●开普勒开普勒第一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。开普勒行星运动定律开普勒第二定律: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。开普勒行星运动规律远处速度慢近处速度快开普勒开普勒第二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。开普勒行星运动定律开普勒第三定律所有行星的椭圆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。半长轴行星绕太阳公转的周期表达式:32akT开普勒开普勒第三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开普勒行星运动定律行星半长轴(×106km)公转周期(天)k值水星5787.973.36×1018金星1082253.35×1018地球1493653.31×1018火星2286873.36×1018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结论k值与中心天体有关,而与环绕天体无关。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。材料: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健性支持。•对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度。•实验观察手段是科学研究的重要方法之一。4.你从开普勒和第谷身上学到了什么?材料: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。把几千个数据归纳成如此简洁的几句话。•实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。•实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的重要方法。一、地心说与日心说地球是中心→太阳是中心→宇宙无限(科学精神推动了认识发展)二、行星运动定律1、轨道定律——椭圆2、面积定律——v近＞v远3、周期定律——R3/T2=k(k是一个只与中心天体质量有关的物理量)小结例1:有两个行星,它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:2,则它们绕太阳运转的周期之比为。22:1运用开普勒定律解决问题例2:某行星绕太阳沿椭圆轨道运行,它的近日点A到太阳的距离为r,远日点B到太阳的距离为R。若行星经过近日点时的速度为vA,求该行星经过远日点时的速度vB的大小。AA1BB1rR例3:地球的公转轨道接近圆,但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到了证实,该彗星被命名为哈雷彗星。哈雷彗星最近出现的时间是1986年,请你根据开普勒行星运动第三定律估算,它下次飞近地球将在哪一年?