●情景切入當(dāng)我們遠(yuǎn)古的祖先驚嘆星空的玄妙時(shí)，他們就開始試圖破譯日月星辰等天文現(xiàn)象的奧秘……到了17世紀(jì)牛頓認(rèn)為，物體落地是由于地球?qū)ξ矬w的吸引，而地球與物體間的引力可能與天體間的引力具有相同性質(zhì)(如圖)，牛頓以他偉大的工作把天空中的現(xiàn)象與地面上的現(xiàn)象統(tǒng)一起來，成功地解釋了天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．
●知識(shí)導(dǎo)航本章主要講述萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)及其在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，萬有引力定律闡明了宇宙萬物之間普遍存在的相互作用力的規(guī)律，為人們認(rèn)識(shí)天體的運(yùn)動(dòng)奠定了基礎(chǔ)．萬有引力定律是力學(xué)中一個(gè)獨(dú)立的基本規(guī)律，它在天文學(xué)上的應(yīng)用是利用萬有引力定律解決天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際問題，由于航空航天技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)屬于現(xiàn)代科技發(fā)展的重要領(lǐng)域，所以，萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程和該定律的具體應(yīng)用是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)．
本章教材的整體思路是：第一單元(第1節(jié)～第3節(jié))：回顧過去，即介紹萬有引力定律的建立過程．從觀察行星運(yùn)動(dòng)、描述行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律開始，人類對行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了從“地心說”到“日心說”，直到開普勒的行星運(yùn)動(dòng)定律；牛頓根據(jù)這些已知的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，研究探索運(yùn)動(dòng)原因即：太陽與行星之間的引力所遵從的規(guī)律，經(jīng)月—地檢驗(yàn)，再將其合理推廣到一切物體之間，得到萬有引力定律．
第二單元(第4節(jié)、第5節(jié))：展示現(xiàn)在，即列舉萬有引力理論的巨大成就．一是其理論成就“稱量地球的質(zhì)量”、“未知天體的發(fā)現(xiàn)”等，二是其實(shí)踐成就，航天事業(yè)的發(fā)展及其巨大成果．第三單元(第6節(jié))：展望未來，指出萬有引力定律與任何其他理論一樣，有其局限性，從微觀到宏觀、弱引力到強(qiáng)引力、低速到高速三個(gè)方面提出問題，留給學(xué)生思考的空間．
●學(xué)法指導(dǎo)1．在本章學(xué)習(xí)中，要充分感悟前輩科學(xué)家們探索自然奧秘不屈不撓的精神和對待科學(xué)研究一絲不茍的態(tài)度，感悟到科學(xué)的結(jié)論總是在頑強(qiáng)曲折的科學(xué)實(shí)踐中悄悄地來臨．2．在理解和把握本章內(nèi)容時(shí)，要和前一章的圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，找出物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，以及物體的向心力由哪些力來提供，從而求出題目所求的結(jié)果，切不可不加分析死記硬背．
4．航天正改變著我們的日常生活和社會(huì)，從氣象衛(wèi)星到天氣預(yù)報(bào)，從衛(wèi)星定位系統(tǒng)到自動(dòng)導(dǎo)航的出租車，從地球資源衛(wèi)星到我國西部開發(fā)整體規(guī)劃，從軍用衛(wèi)星到現(xiàn)代防務(wù)，從失重現(xiàn)象到微重力實(shí)驗(yàn)，從太空輻射到太空育種，認(rèn)真關(guān)注科學(xué)跟生活、社會(huì)的緊密聯(lián)系，體會(huì)物理學(xué)就在我們身邊．
浩瀚宇宙，天體運(yùn)行．開普勒描述了行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，許多科學(xué)家對運(yùn)動(dòng)的原因也提出各種猜想，如圖所示．
科學(xué)家對行星運(yùn)動(dòng)原因的各種猜想你對天體運(yùn)行的原因又了解多少呢？
1．在古代，人們對于天體的運(yùn)動(dòng)存在著________和________兩種對立的看法．經(jīng)過長期論爭，________戰(zhàn)勝了________，最終被接受．2．古代把天體的運(yùn)動(dòng)看的很神圣，認(rèn)為天體的運(yùn)動(dòng)必然是最完善、和諧的________運(yùn)動(dòng)，后來________仔細(xì)研究了第谷的觀測資料，經(jīng)過4年多的刻苦計(jì)算，得出所有行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是________，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，所有行星軌道的____________跟__________________的比值都相等．
3．對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的________，當(dāng)它離太陽比較近時(shí)，運(yùn)行的速度________，而離太陽較遠(yuǎn)時(shí)速度________．答案：1.地心說　日心說　日心說　地心說2．勻速圓周；開普勒；橢圓；半長軸的立方；它的公轉(zhuǎn)周期的平方3．面積　比較快　較慢
托勒密(Ptlemy，90－168)
(1)地心說：地球是宇宙的中心，地球靜止不動(dòng)；太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)，地心說的代表人物是古希臘的天文學(xué)家托勒密(如圖所示)(2)日心說：太陽是靜止不動(dòng)的，地球和行星都繞太陽運(yùn)動(dòng)日心說的代表人物是波蘭天文學(xué)家哥白尼(如圖所示)
特別提醒：古代的兩種學(xué)說都不完善，因?yàn)樘枴⒌厍虻忍祗w都是運(yùn)動(dòng)的，鑒于當(dāng)時(shí)對自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)能力，日心說比地心說更先進(jìn)．
關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　)A．地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運(yùn)動(dòng)B．太陽是宇宙的中心，地球是圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的一顆行星C．宇宙每時(shí)每刻都是運(yùn)動(dòng)的，靜止是相對的D．不論是日心說還是地心說，在研究行星運(yùn)動(dòng)時(shí)都是有局限性的答案：CD
解析：宇宙是一個(gè)無限的空間，太陽系只是其中很小的一個(gè)星系，日心說的核心是認(rèn)為太陽是各行星運(yùn)動(dòng)的中心.
(1)開普勒第一定律(又叫橢圓軌道定律)：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，如圖所示．
(2)開普勒第二定律(又叫面積定律)：對任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積，如圖所示．
說明：如圖所示，半長軸是AB間距的一半，不要認(rèn)為等于太陽到B點(diǎn)的距離；T是公轉(zhuǎn)周期，不要誤認(rèn)為自轉(zhuǎn)周期，如地球的公轉(zhuǎn)周期是一年，不是一天．
1970年4月24日我國發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，其近地點(diǎn)是h1＝238km高度，遠(yuǎn)地點(diǎn)h2＝439km高度，則近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)行星運(yùn)動(dòng)速率之比v1：v2＝________.(已知R地＝6400km，用h1、h2、R地表示，不計(jì)算)
點(diǎn)評(píng)：利用開普勒第二定律解題時(shí)，求掃過的面積可有多種解法，同學(xué)們可根據(jù)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)靈活求解．
冥王星離太陽的距離是地球離太陽的距離的39.6倍，那么冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期是多少？(冥王星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道可視為圓形軌道)
答案：2.18×106h點(diǎn)評(píng)：地球和冥王星繞太陽公轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)遵循開普勒定律．已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為一年，將冥王星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和公轉(zhuǎn)半徑聯(lián)系起來，利用開普勒第三定律求解．
(2010·中山高一檢測)海王星的公轉(zhuǎn)周期約為5.19×109s，地球的公轉(zhuǎn)周期約為3.16×107s，則海王星與太陽的平均距離約為地球與太陽的平均距離的多少倍？答案：30
一年之內(nèi)秋冬兩季比春夏兩季要少幾天，為什么？
解析：如圖所示為地球繞太陽運(yùn)行示意圖，圖中橢圓表示地球公轉(zhuǎn)軌道，中國農(nóng)歷節(jié)氣中的春分、秋分、夏至、冬至?xí)r地球所在位置如圖所示，地球繞日運(yùn)行時(shí)，對北半球的觀察者而言，在冬天經(jīng)過近日點(diǎn)，夏天經(jīng)過遠(yuǎn)日點(diǎn)，由開普勒第二定律可知，地球在冬天比在夏天運(yùn)動(dòng)得快一些，因此地球軌道上相當(dāng)于春夏部分比秋冬部分要長些，從題圖看出春分到秋分的春夏兩季地日連線所掃過的面積比從秋分到次年春分的秋冬兩季地日連線所掃過的面積大，即春夏兩季比秋冬兩季長一些，一年之內(nèi)，春夏兩季共186天，而秋冬兩季只有179天．
(改編題)2008年9月25日長征二號(hào)F運(yùn)載火箭載著神舟七號(hào)飛船，載著中華民族沖擊太空新高度的夢想，飛上太空(如圖)，飛船在地球上空300～700km的高度繞地球飛行，繞地球飛行一周的時(shí)間為90min左右，這樣，航天飛機(jī)里翟志剛、劉伯明、景海鵬三名宇航員，24h內(nèi)可以見到日落日出的次數(shù)應(yīng)為(　　)A．0.38　　　B．1　　　C．2.7　　　D．16

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