1．知道地心說和日心說的基本內(nèi)容。2．掌握開普勒三個(gè)定律的內(nèi)容。3．理解人們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程是漫長而復(fù)雜的，真理是來之不易的。
同學(xué)們，2020年是中國航天的超級(jí)2020，這些高光時(shí)刻值得銘記。
1.2020年11月24日嫦娥五號(hào)發(fā)射成功，挑戰(zhàn)月球采樣返回。
2.2020年6月23日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星,北斗系統(tǒng)終于完成全部組網(wǎng)星座發(fā)射任務(wù)，正式建成！
3.2020年7月23日，天問一號(hào)搭乘長征五號(hào)遙四火箭，從文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功升空，開啟前往火星數(shù)億千米的旅程。
同學(xué)們，你們知道人類最開始認(rèn)識(shí)宇宙的方法是什么嗎，東西方觀測(cè)與發(fā)展有什么不一樣嗎？
人類初步探索宇宙的方法：
高山圍起了大地，而天空則高懸在高山之上。每天太陽橫穿過天空，然后潛入地下隧道，到了第二天，再從東方升起。
在中國，雖然人們很早就進(jìn)行了天星觀測(cè)并取得了非凡的成就，但是由于封建集權(quán)的限制，沒有形成系統(tǒng)的研究。而西方，在亞里士多德提出球星大地的基礎(chǔ)上進(jìn)入了宇宙模型建立的階段。
地球是宇宙的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。
太陽是宇宙的中心,并且靜止不動(dòng),一切行星都圍繞太陽運(yùn)動(dòng)。
“日心說”相對(duì)“地心說”能更完美地解釋天體的運(yùn)動(dòng)，但它并沒有在天文測(cè)算的精確度上有多大的提高。其后，許多天文學(xué)家對(duì)天體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行不斷的探索、完善，建立了最初的天體運(yùn)動(dòng)理論。近代早期最重要的觀測(cè)工作是由丹麥的第谷進(jìn)行的。
“日心說”是怎樣戰(zhàn)勝“地心說”的呢？
第谷是“日心說”最終戰(zhàn)勝“地心說”的科學(xué)功臣。哥白尼之后，第谷連續(xù)20年對(duì)行星的位置進(jìn)行了較仔細(xì)的測(cè)量，大大提高了測(cè)量的精確程度。在第谷之前，人們測(cè)量天體位置的誤差大約是10’，第谷把這個(gè)不確定性減小到2’。得出行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型。
第谷（1546-1601）
德國的物理學(xué)家開普勒繼承和總結(jié)了他的導(dǎo)師第谷的全部觀測(cè)資料及數(shù)據(jù)，他得到的結(jié)果與第谷的觀察數(shù)據(jù)相差8’，而當(dāng)時(shí)第谷公認(rèn)的誤差為2’。開普勒經(jīng)過20年的研究和四年多的刻苦計(jì)算，先后否定了19種設(shè)想，最后終于計(jì)算出行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓，并總結(jié)為行星運(yùn)動(dòng)三大定律。
二、開普勒行星運(yùn)動(dòng)三大定律
1.開普勒第一定律（軌道定律）
所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。
說明：（1）太陽并不是位于橢圓中心，而是位于焦點(diǎn)處。（2）不同行星軌道不同，但所有軌道的焦點(diǎn)重合。
把細(xì)繩的兩端合在一起（即兩個(gè)焦點(diǎn)合并成一個(gè)點(diǎn)），再用鉛筆把細(xì)繩拉緊，在板上畫出的圖形是什么？
思考：橢圓上某點(diǎn)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和與橢圓上另一點(diǎn)到兩焦點(diǎn)的距離之和有什么關(guān)系?
2.開普勒第二定律(面積定律）
對(duì)于任意一個(gè)行星而言，它和太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積。
說明：行星在近日點(diǎn)速率大于遠(yuǎn)日點(diǎn)速率。
你認(rèn)為春夏兩季的時(shí)間長還是秋冬兩季的時(shí)間長？
春夏兩季（186天）比秋冬兩季（179天）要長。
3.開普勒第三定律（周期定律）
所有行星軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比都相等。
猜想：a3/T2=k，你能猜出k可能跟誰有關(guān)嗎?行星？太陽？
3.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.36×10183.37×10183.37×10181.03×10131.03×1013
結(jié)論：(1)開普勒第三定律也適用于太陽系以外的其他環(huán)繞系統(tǒng)， 不同的環(huán)繞系統(tǒng)，k值不同。(2)k值與環(huán)繞天體無關(guān)，由中心天體決定。
我們通常將行星的軌道近似為圓，這樣合理嗎？
實(shí)際上，行星的軌道與圓十分接近，在中學(xué)階段的研究中我們可按圓軌道處理。
2.行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
3.所有行星軌道半徑的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即
若將行星運(yùn)動(dòng)軌道按圓處理，則開普勒三定律又該如何表述？
1.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道近似為圓，太陽處于圓心。
軌道定律面積定律周期定律
1.關(guān)于行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是（ ）A.所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng)B.行星繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)太陽位于行星軌道的中心處C.離太陽越近的行星的運(yùn)動(dòng)周期越長D.所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等
2.下列說法中正確的是（ 　　 ）A.“地心說”是錯(cuò)誤的，“日心說”是對(duì)的，太陽是宇宙的中心B.太陽也在繞銀河系轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的C.月球繞地球的運(yùn)行軌道也是橢圓軌道，可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.由開普勒定律可知，各行星都有近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)，且在近日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快，在遠(yuǎn)日點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得慢
3.有兩顆行星圍繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，它們的運(yùn)動(dòng)周期之比為27:1，則它們的軌道半徑之比為（ ）A.1:27 B.9:1 C.27:1 D.1:9
4.2005年7月4日，美國宇航局的“深度撞擊”計(jì)劃在距離地球1.3億千米處實(shí)施，上演了一幕“炮打彗星”的景象，目標(biāo)是“坦普爾一號(hào)”彗星。假設(shè)“坦普爾一號(hào)”彗星繞太陽運(yùn)行的軌道是一個(gè)橢圓，其軌道周期為5.74年，則關(guān)于“坦普爾一號(hào)”彗星的下列說法中正確的是（ ）A.繞太陽運(yùn)動(dòng)的角速度不變B.近日點(diǎn)處線速度大于遠(yuǎn)日點(diǎn)處線速度C.近日點(diǎn)處線速度等于遠(yuǎn)日點(diǎn)處線速度D.其橢圓軌道半長軸的立方與周期的平方之比是一個(gè)與太陽質(zhì)量有關(guān)的常數(shù)

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1 行星的運(yùn)動(dòng)

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