2018年初高中物理衔接第13讲 行星的运动

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1、2018年初高中物理衔接一、学习目标：1、知道地心说和日心说的基本内容；2、知道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；3、知道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，且这个比值与行星的质量无关，但与太阳的质量有关；二、学习要点：开普勒三定律衔接点1日心说【基础知识梳理】（1）古人对天体运动存在哪些看法？（“地心说”和“日心说”）（2）什么是“地心说”？什么是“日心说”’？（”地心说”认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，大阳、月亮以及其他行星都绕地球运动，“日心说”则认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动

2、。“地心说’的代表人物：托勒密(古希腊)．“地心说’符合人们的直接经验，同时也符合势力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）“日心说”战胜了“地心说”，最终被接受：“日心说”战胜了“地心说”，最终真理战胜了谬误，“地心说”遭遇的尴尬和“日心说’的成功之处？（地心说所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多，如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得筒单了。）（4）“日心说”代表人物：哥白尼，“日心说”能更完美地解释天体的运动。【典例引路剖

3、析】【例题1】日心说的代表人物是（）A.托勒密B.哥白尼C.布鲁诺D.第谷【答案】B102018年初高中物理衔接【例题2】探索宇宙的奥秘，一直是人类孜孜不倦的追求．下列关于宇宙及星体运动的说法正确的是（）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，地球和其他行星都绕太阳运动C.地球是绕太阳运动的一颗行星D.地心说是正确的，日心说是错误的【答案】C【解析】开普勒定律可知，所有行星绕太阳做椭圆运动，太阳不是宇宙的中心，也不是静止的，太阳围绕银河系中心旋转而银河系不过是宇宙中千亿个星系中微不足道的一个，C正确．【变式训练】1、下列说法

4、中正确的是（）A.地球和太阳都不是宇宙的中心B.太阳和月亮都绕地球运动C.地球是绕太阳运动的一颗行星，而且是唯一的行星D.日心说正确反映了天体运动规律【答案】A点睛：此题只要了解天体运动的相关知识，知道日心说和地心说以及开普勒关于天体运动的三个定律，便可以轻松解决．2、人类认识行星运动规律的曲折过程给我们的启示:从地心说的直接经验开始，到日心说的转变，不是简单的参考系的变化，而是人类思想的一次重大解放，从此人类的视野超越了地球,走向了宇宙。关于科学家和他们的贡献，下列说法中与物理学的发展历史不相符合的是（）A.腊科学家托勒密提出了地心说:认为地球是静止不动的，

5、太阳、月亮和星星从人类头顶飞过，地球是宇宙的中心B.波兰天文学家哥白尼，发表著作《天体运行论》提出日心说，预示了地心宇宙论的终结C.德国天文学家开普勒对他的导师——第谷观测的行星数据进行了多年研究,得出了开普勒三大行星运动定律D.波兰天文学家哥白尼，提出了日心说，为此被宗教裁判所烧死在罗马的鲜花广场，为科学付出了生命的代价102018年初高中物理衔接【答案】D衔接点2开普勒一定律【基础知识梳理】第一定律：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。这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗？（不同）衔接点3开普勒二定

6、律【基础知识梳理】第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。如图所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上，如果时间间隔相等，即t2-t1=t4-t3，那么面积A=面积B。由此可见，行星在远日点a的速率最小，在近日点b的速率最大。【典例引路剖析】【例题1】某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于（）A.BB.F1C.AD.F2【答案】D【解析】根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积．如果时间间隔相等，即t2-t

7、1=t4-t3，那么面积A=面积B，由题可知，102018年初高中物理衔接行星在A点的速率比在B点的大，则弧长t1t2＞弧长t3t4，即A为近日点，B为远日点，太阳位于F2，故D正确，ABC错误．故选D．衔接点4开普勒三定律【基础知识梳理】第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似计算中，可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动，在这种情况下，若用R代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以用下面的公式表示：(比值k是一个与行星无关的恒量，只与太阳有关。)名师点睛：（1）开普勘定律不仅适

8、用于行星绕大阳运动，也适用于卫星绕着地