必修2第六章万有引力与航天61行星的运动资料

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2开普勒
约翰尼斯·开普勒（德语：Johannes Kepler， 1571年12月27日－1630年11月15日），德国 天文学家、数学家。开普勒是十七世纪科学革 命的关键人物。他最为人知的成就为开普勒定 律，这是稍后天文学家根据他的著作《新天文 学》、《世界的和谐》、《哥白尼天文学概要》 萃取而成的三条定律。这些杰作对艾萨克·牛 顿影响极大，启发牛顿后来想出牛顿万有引力 定律。
发现仙后座中有一颗前所未见的“新星”。第谷在一篇论文中首
次发明了“新星”（Nova）一词，并指出，星座一成不变的说
法是错误的。后人为了纪念他，把这颗新星叫做第谷星。
3．第谷对彗星所作的观测，是他取得的又一个成就。此
外，第谷还发现了许多新的现象，如黄赤交角的变化，月球运行
的二均差，以及岁差的测定等。
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必修2第六章万有引力与航天
6.1行星的运动
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【教学目标】
一、知识与技能
认识椭圆；了解人类对天体运行的研究历史；理解开普勒三
定律。
二、过程与方法
通过对天体运行研究历史的了解，体会科学研究的一般思路
与方法──质疑、批判、猜测、观察与实验。
三、情感态度价值观
通过对天体运行研究历史的了解，感悟科学家对科学的执著
经哥白尼发展到了“日心说”，
开普勒的“行星运动定律”第一次为天体的运 动立了法。
而完全解决天体运动问题的则是“站在巨人肩 膀上”的牛顿。
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一地心说
古希腊的天文学家和哲学家通过直接的感性认识，认 为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳月亮等各 星体都围绕地球做简单的完美的圆周运动。因为地心 说符合人们的直接经验，如：太阳从东边升起，从西 边落下；同时也符合强大的宗教神学关于地球是宇宙 中心的认识，故地心说一度占据了统治地位。
3地球绕太阳的运行轨道是椭圆，因而地球与太阳之 间的距离随季节变化。冬至这天地球离太阳最近，夏 至最远。下列关于地球在这两天绕太阳公转速度大小 的说法中，正确的是 （ b ）
和献身精神，培养学生热爱科学、献身科学的精神和勇于创新、
敢于坚持真理、实事求是的科学态度。
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复习提问
1．曲线运动是变速运动吗？ 2．曲线运动中，质点经过曲线上某一点
时的速度方向如何确定？ 3．质点做曲线运动的条件是什么？
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新课
人类对天体运行的认识，起源于托勒密的“地 心说”，
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1第谷科学成就
1．第谷对天文学的重大贡献在于他通过长期观测积累的有关行 星运行的大量数据资料，成为那个时代罕见的天文观测家，获得 “星学之王”的美称。1582年，在教皇格里高里十三世主持下， 完成了对基督世界延用了一千多年的儒略历的改历工作，颁行了 格里高里历。
2．1572年11月11日夜间，第谷仰望繁星闪烁的天空，突然
公式中的比例系数k可能与谁有关？
下面课程会知道k与中心天体(太阳)有关
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四太阳系
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四太阳系
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四太阳系
自从冥王星于2006年8月24日被国际天文联会 取消其行星地位，降为“矮行星”后，从此太 阳系由“九大行星”变为“八大行星。
行星：成员包括水星、金星、地球、火星、木 星、土星、天王星和海王星。
c.大多数人造地球卫星的轨道，跟月亮绕地球运动的 轨道，都可以近似看做为圆，这些圆的圆心在地心处
d.月亮和人造地球卫星绕地球运动，跟行星绕太阳运 动，遵循相同的规律
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2关于开普勒定律，下列说法正确的是（abc ） a.开普勒定律是根据长时间连续不断的、对行星位置
观测记录的大量数据，进行计算分析后获得的结论 b.根据开普勒第二定律，行星在椭圆轨道上绕太阳运
矮行星：成员包括冥王星和谷神星等。
太阳系小天体：围绕太阳运转但不符合行星和 矮行星条件的物体。
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例题
1下列说法中正确的是（abcd）
a.大多数人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球处在这 些椭圆的一个焦点上
b.人造地球卫星在椭圆轨道上运动时速度是不断变化 的；在近地点附近速率大，远地点附近速率小；卫星 与地心的连线，在相等时间内扫过的面积相等
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3开普勒行星运动定律
1．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。
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2．对任意一个行星来说，他与太阳的连线在 相等的时间内扫过相等的面积。
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3．所有行星的轨道半径的半长轴的三次方跟 它的公转周期的平方的比值都相等 .
动的过程中，其速度随行星与太阳之间距离的变化而 变化，距离小时速度大，距离大时速度小 c.行星绕太阳运动的轨道，可以近似看做为圆，即可 以认为行星绕太阳做匀速圆周运动 d.开普勒定律，只适用于太阳系，对其他恒星系不适 用；行星的卫星（包括人造卫星）绕行星的运动，是 不遵循开普勒定律的
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代表百度文库物：亚里士多德最先提出，古希腊的托勒密加 以完善的
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二日心说
随着世界航海事业的发展，人们希望借助星星的位置为船队导航， 因而对行星的运动观测越来越精确.再加上第谷等科学家经过长 期观测及记录的大量的观测数据，用托勒密的“地心说”模型很 难得出完美的解答.当时，哥伦布和麦哲伦的探险航行已经使不 少人相信地球并不是一个平台，而是一个球体，哥白尼就开始推 测是不是地球每天围绕自己的轴线旋转一周呢？他假设地球并不 是宇宙的中心，它与其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动. 这就是“日心说”的模型。日心说认为太阳是宇宙的中心，且太 阳是静止不动的，地球和其它行星都绕太阳做简单而完美的圆周 运动。
代表人物：波兰科学家哥白尼
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三第谷、开普勒的研究
第谷，丹麦天文学家。1546年12月14日生于丹麦斯科（今属瑞 典），卒于1601年10月24日。自幼过继给伯父约尔根·布拉赫为 子，受到良好的教育，曾先后在哥本哈根大学、莱比锡大学、罗 斯托克大学、巴塞尔大学等多所大学求学。第谷是一位杰出的观 测家，但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思 想。他认为所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运 动。他的体系是属于地心说的。