(共30张PPT)
6.1 行星的运动
6.1 行星的运动
学习目标
知道地心说与日心说的基本内容
知道开普勒三大定律，能应用三大定律分析问题
体会人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，知道真理是来之不易的
1、“地心说”的代表人物是谁？其基本观点是什么？
2、“日心说”的代表人物是谁？其基本观点是什么？
3、“日心说”和“地心说”争论的焦点是什么？在当时哪个更科学呢？试举例说明。
4、太阳是宇宙的中心吗？“日心说”是正确的吗？
一、古代对行星运动的认识
阅读课本32页第一自然段和 “科学足迹” 33页、34页的内容，思考并回答下列问题：
探究一：“地心说”与“日心说”之争:
地心说
代表人物：托勒密（古希腊）
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。
探究一：“地心说”与“日心说”之争:
日心说
代表人物：哥白尼（波兰）
观点： 地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，一年的周期是地球每年绕太阳公转一周的反映
探究一：“地心说”与“日心说”之争:
“日心说”比“地心说”更科学、更接近事实。好多“地心说”不能解释的现象“日心说”则能说明，例如：“日心说”能说明白昼是地球自转形成的，而天气冷暖、四季变化是由地球绕太阳公转形成的。
“日心说”战胜了“地心说”
“日心说”也并不是绝对正确的
太阳只是太阳系的中心天体，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。宇宙根本就没有中心！
“日心说”只是比“地心说”更准确一些，并不是绝对正确的。
探究二、行星运动轨道的形状
1、第谷认为天体做什么样的运动？他做了哪些工作？
2、开普勒开始认为天体做何运动？最后研
究的结论是什么？
阅读课本32页的第二自然段和“科学足迹”35页的内容，思考并回答下列问题
天才观测家：第谷·布拉赫
认为行星绕太阳做匀速圆周运动。他长期观测火星，把天体位置测量的误差由10分的角度偏差减少到2分，肯定了哥白尼的“日心说”
第谷（丹麦）
天才的数学家：开普勒
开始也认为行星绕太阳做匀速圆周运动，但是与第谷的观测数据存在至少8分的角度偏差。他大胆猜想行星绕太阳的轨道为椭圆，从而发表了行星运动的三个定律
开普勒（德国）
探究二、行星运动轨道的形状
“第谷长期观测火星，全身心投入到行星位置的测量中，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科学研究持之以恒的态度。
开普勒对第谷的观测数据进行了长达20年的研究，曾“70余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8分的角度偏差” “对第谷的数据的精确性深信不疑……这不容忽视的8分角度偏差也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动”
开普勒
开普勒第一定律
二、开普勒行星运动定律
轨 道 定 律
所有行星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
做一做：教材32页的图6.1-1
找出椭圆的焦点和对称轴，其半长轴指的是什么？椭圆上任意P点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一R点到两个焦点的距离之和有什么关系
开普勒
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
面 积 定 律
s1
s2
t1
t2
t1
=
t2
s1
=
s2
V近日点
V远日点
>
根据开普勒第二定律，行星在近日点和远日点附近运动时速度大小有何特点？
探究三：
在近日点时速度快，在远日点时速度慢
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它的公转周期的二次方的比值都相等
周 期 定 律
结论
行星 半长轴／106km 公转周期／d
水星 57 87.97
金星 108 225
地球 149 365
火星 228 687
木星 778 4333
土星 1426 10759
天王星 2869 30686
海王星 4495 60188
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 31 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 37 ×1018
3. 36 ×1018
K＝R3／T2
比值k是一个常量，对所有行星都相同
行星
或卫星 中心天体 半长轴(x106km) 公转周期(天)
水星
太阳 57 87.97 3.36×1018
金星 108 225 3.35×1018
火星 228 687 3.36×1018
同步卫星 地球 0.0424 1 1.02×1013
月球 0.3844 27.322 1.02×1013
比值k是与行星无关，只与中心天体有关．
K＝R3／T2
开普勒第三定律中的比值k是一个对所有行星都相同的恒量，那么比值k的大小由什么决定？
探究四：
可以看出，行星的椭圆轨道十分接近圆
三、在中学阶段，按圆轨道处理
1、行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动
3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方比值都相等
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
1、下列说法正确的是 ( )
D
2. 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.“海王星”离太阳比较远, 绕太阳运动的公转周期比较长
BD
3、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b，则它们的公转周期之比为多少？
【答案】 C
作业
P36: 1、3
