(新教材)高中物理《行星的运动》PPT课文分析人教版1
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(6)太阳每天东升西落，这一现象说明太阳绕着地球运动．( × )
开普勒的三大行星运动定律改变了整个天文学，彻底摧毁了 托勒密复杂的宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心说．
学习任务一 古代对行星运动规律的认知 1．地心说： (1)内容：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． (2)代表人物：托勒密．
2．在图中，半长轴是 AB 间距的一半，T 是公转周期，其中 常数 k 与行星无关，只与太阳有关．
3．对Ta32＝k 中 k 的含义的理解 k 是由中心天体决定的，中心天体不同则 k 值不同．例如： 地球围绕太阳运动，k 是由中心天体太阳决定的；月球围绕地球 运动，k 是由中心天体地球决定的，而这两个常量是不同的．
知识点二 开普勒定律
阅读教材第 44～45 页“开普勒定律”部分．
定律
内容
百度文库
公式或图示
开普勒第一定 所有 行星绕太阳运动的轨道都是 椭圆，
律
太阳处在 椭圆 的一个焦点上
开普勒第二定 对 任意一个行星来说，它与太阳的连线
律
在 相等时间 内扫过的 面积相等
公式：Ta32＝k，
开普勒第三定 律
所有行星的轨道的半长轴 a的三次方跟 它的公转周期 T 的二次方的比值都 相等
k 是一个对所 有行星都相同
的常量
【知识辨析】
(1)哥白尼认为太阳是宇宙的中心．( √ ) (2)开普勒认为地球绕太阳沿椭圆轨道运动．( √ ) (3)第谷观察发现所有行星绕太阳做匀速圆周运动．( × )
(4)开普勒认为地球离太阳越远时运动得越快．( × ) (5)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动．( × )
【解析】 根据开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”从 A 点 到 B 点运行速率逐渐减小，选项 A 错误，B 正确；“嫦娥三号” 从 A 点到 C 点运行的平均速率大于从 C 点到 B 点运行的平均速 率，可知从 A 点到 C 点运行时间小于四分之一周期，选项 C 错 误，D 正确．
【答案】 BD
气象卫星绕地球运动时，常数 k 只与地球质量有关
【例 2】 (多选)如图所示，“嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运行， 绕行方向为逆时针方向，A、B 分别为近月点和远月点，C 是轨道上到 A、B 距离相等的点，则下列说法正确的是( )
A．“嫦娥三号”从 A 点到 B 点运行速率逐渐增大 B．“嫦娥三号”从 A 点到 B 点运行速率逐渐减小 C．“嫦娥三号”从 A 点到 C 点的运行时间等于四分之一周期 D．“嫦娥三号”从 A 点到 C 点的运行时间小于四分之一周期
探究点 2 开普勒第三定律中的 k 值与什么有关？
提示：k 值是由中心天体本身决定的常量，也就是说，在中 心天体不同的系统里 k 值是不同的，在中心天体相同的系统里 k 值是相同的．
1．第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的依赖 关系．椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越大；反之，其 公转周期越小．
2．日心说： (1)内容：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运 动． (2)代表人物：哥白尼． 3．两种学说的局限性：它们都把天体的运动看得很神圣， 认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，而这和 丹麦天文学家第谷的观测数据不符．
【例 1】 下列说法正确的是( ) A．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运 动 B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳转动 C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说比地心说完美，因此哥白尼的日心说完全正确
1．行星的运动
知识导图,
核心素养 物理观念：行星的运行轨道及运行规律． 科学思维：用圆周运动规律近似处理行星的椭圆运动． 科学探究：归纳总结开普勒定律的科学认知过程． 科学态度与责任：开普勒定律在分析实际问题中的应用.
知识点一 地心说与日心说 阅读教材第 44 页第 1 自然段． 1．地心说：地球是宇宙的中心，是 静止不动 的，太阳、 月球以及其他星体都绕地球运动． 2．日心说：太阳 是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳 运动． 3．局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动 必然是最完美、最和谐的 匀速圆周 运动，而与丹麦天文学家第 谷的观测数据不符．,
变式训练 1 关于地心说和日心说，下列说法正确的是(
) A．地心说的参考系是太阳 B．日心说的参考系是太阳 C．地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值 D．日心说是由爱因斯坦提出来的
解析：地心说认为太阳及其他星体围绕地球运动，参考系为 地球，A 错误；哥白尼提出了日心说，日心说认为一切天体都绕 太阳运动，参考系为太阳，B 正确，D 错误；地心说的提出是因 为古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念， 因此他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的星体都绕地球运 行．天主教教会认为地心说是世界观的“正统理论”．而日心说 是在足够的天文观测的数据基础上，由哥白尼提出的，符合科学 研究的结果，而不是臆想出来的，是科学的一大进步，故两者不 具有等同的价值，C 错误．
答案：B,
海王星、天王星、土星和木星绕太阳运行时，常数 k 只与太 阳质量有关
学习任务二 开普勒行星运动规律
探究点 1 如图，a、b 分别是远日点和近日点，试根据开普 勒第二定律分析行星在近日点和远日点附近运动时速度哪个较 大，哪个较小？
提示：根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时 间内扫过的面积相等，就可判断行星在近日点附近运动时速度较 大而在远日点附近运动时速度较小．
【解析】 日心说主要是以太阳为参考系来研究其他行星的 运动，这样其他行星的运动形式变得简单，便于描述和研究，但 太阳并不是静止不动的．地心说是以地球为参考系来研究太阳及 其他星体的运动，这样其他行星的运动形式非常复杂，不便于描 述和研究，地球和太阳都不是宇宙的中心，故 C 正确．
【答案】 C
理解：日心说能解释许多地心说不能解释的自然现象，实际 上在银河系中太阳不是静止不动的，太阳也不是宇宙中心，日心 说也不是完全正确的．
【例 3】 (多选)如图所示，B 为绕地球沿椭圆轨道运
开普勒的三大行星运动定律改变了整个天文学，彻底摧毁了 托勒密复杂的宇宙体系，完善并简化了哥白尼的日心说．
学习任务一 古代对行星运动规律的认知 1．地心说： (1)内容：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． (2)代表人物：托勒密．
2．在图中，半长轴是 AB 间距的一半，T 是公转周期，其中 常数 k 与行星无关，只与太阳有关．
3．对Ta32＝k 中 k 的含义的理解 k 是由中心天体决定的，中心天体不同则 k 值不同．例如： 地球围绕太阳运动，k 是由中心天体太阳决定的；月球围绕地球 运动，k 是由中心天体地球决定的，而这两个常量是不同的．
知识点二 开普勒定律
阅读教材第 44～45 页“开普勒定律”部分．
定律
内容
百度文库
公式或图示
开普勒第一定 所有 行星绕太阳运动的轨道都是 椭圆，
律
太阳处在 椭圆 的一个焦点上
开普勒第二定 对 任意一个行星来说，它与太阳的连线
律
在 相等时间 内扫过的 面积相等
公式：Ta32＝k，
开普勒第三定 律
所有行星的轨道的半长轴 a的三次方跟 它的公转周期 T 的二次方的比值都 相等
k 是一个对所 有行星都相同
的常量
【知识辨析】
(1)哥白尼认为太阳是宇宙的中心．( √ ) (2)开普勒认为地球绕太阳沿椭圆轨道运动．( √ ) (3)第谷观察发现所有行星绕太阳做匀速圆周运动．( × )
(4)开普勒认为地球离太阳越远时运动得越快．( × ) (5)太阳是整个宇宙的中心，其他天体都绕太阳运动．( × )
【解析】 根据开普勒第二定律可知，“嫦娥三号”从 A 点 到 B 点运行速率逐渐减小，选项 A 错误，B 正确；“嫦娥三号” 从 A 点到 C 点运行的平均速率大于从 C 点到 B 点运行的平均速 率，可知从 A 点到 C 点运行时间小于四分之一周期，选项 C 错 误，D 正确．
【答案】 BD
气象卫星绕地球运动时，常数 k 只与地球质量有关
【例 2】 (多选)如图所示，“嫦娥三号”绕月球沿椭圆轨道运行， 绕行方向为逆时针方向，A、B 分别为近月点和远月点，C 是轨道上到 A、B 距离相等的点，则下列说法正确的是( )
A．“嫦娥三号”从 A 点到 B 点运行速率逐渐增大 B．“嫦娥三号”从 A 点到 B 点运行速率逐渐减小 C．“嫦娥三号”从 A 点到 C 点的运行时间等于四分之一周期 D．“嫦娥三号”从 A 点到 C 点的运行时间小于四分之一周期
探究点 2 开普勒第三定律中的 k 值与什么有关？
提示：k 值是由中心天体本身决定的常量，也就是说，在中 心天体不同的系统里 k 值是不同的，在中心天体相同的系统里 k 值是相同的．
1．第三定律反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的依赖 关系．椭圆轨道半长轴越长的行星，其公转周期越大；反之，其 公转周期越小．
2．日心说： (1)内容：太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运 动． (2)代表人物：哥白尼． 3．两种学说的局限性：它们都把天体的运动看得很神圣， 认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，而这和 丹麦天文学家第谷的观测数据不符．
【例 1】 下列说法正确的是( ) A．地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运 动 B．太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳转动 C．地球是绕太阳运动的一颗行星 D．日心说比地心说完美，因此哥白尼的日心说完全正确
1．行星的运动
知识导图,
核心素养 物理观念：行星的运行轨道及运行规律． 科学思维：用圆周运动规律近似处理行星的椭圆运动． 科学探究：归纳总结开普勒定律的科学认知过程． 科学态度与责任：开普勒定律在分析实际问题中的应用.
知识点一 地心说与日心说 阅读教材第 44 页第 1 自然段． 1．地心说：地球是宇宙的中心，是 静止不动 的，太阳、 月球以及其他星体都绕地球运动． 2．日心说：太阳 是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳 运动． 3．局限性：都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动 必然是最完美、最和谐的 匀速圆周 运动，而与丹麦天文学家第 谷的观测数据不符．,
变式训练 1 关于地心说和日心说，下列说法正确的是(
) A．地心说的参考系是太阳 B．日心说的参考系是太阳 C．地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值 D．日心说是由爱因斯坦提出来的
解析：地心说认为太阳及其他星体围绕地球运动，参考系为 地球，A 错误；哥白尼提出了日心说，日心说认为一切天体都绕 太阳运动，参考系为太阳，B 正确，D 错误；地心说的提出是因 为古代人缺乏足够的宇宙观测数据，以及怀着以人为本的观念， 因此他们误认为地球就是宇宙的中心，而其他的星体都绕地球运 行．天主教教会认为地心说是世界观的“正统理论”．而日心说 是在足够的天文观测的数据基础上，由哥白尼提出的，符合科学 研究的结果，而不是臆想出来的，是科学的一大进步，故两者不 具有等同的价值，C 错误．
答案：B,
海王星、天王星、土星和木星绕太阳运行时，常数 k 只与太 阳质量有关
学习任务二 开普勒行星运动规律
探究点 1 如图，a、b 分别是远日点和近日点，试根据开普 勒第二定律分析行星在近日点和远日点附近运动时速度哪个较 大，哪个较小？
提示：根据开普勒第二定律，行星与太阳的连线在相等的时 间内扫过的面积相等，就可判断行星在近日点附近运动时速度较 大而在远日点附近运动时速度较小．
【解析】 日心说主要是以太阳为参考系来研究其他行星的 运动，这样其他行星的运动形式变得简单，便于描述和研究，但 太阳并不是静止不动的．地心说是以地球为参考系来研究太阳及 其他星体的运动，这样其他行星的运动形式非常复杂，不便于描 述和研究，地球和太阳都不是宇宙的中心，故 C 正确．
【答案】 C
理解：日心说能解释许多地心说不能解释的自然现象，实际 上在银河系中太阳不是静止不动的，太阳也不是宇宙中心，日心 说也不是完全正确的．
【例 3】 (多选)如图所示，B 为绕地球沿椭圆轨道运