6.1 行星的运动

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1、太阳系主要成员——太阳和其八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星美丽的家园——地球木星火星海王星导入新课毛泽东的著名诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”中的“坐地日行八万里”和“巡天遥看一千河”分别指什么意思？“坐地日行八万里”这充分说明了地球是运动的而不是静止的，地心说是错误的。“巡天遥看一千河”说明了人们在随地球转动过程中看到的壮丽璀璨的星系如此的繁多。第一节行星的运动本节导航1.地心说与日心说之争2.天文学家对天体运动进一步的研究3.开普勒行星运动定律4.高中阶段对行星运动的近似化研究教学目标知识与能力知道地心说和日心说的

2、基本内容．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．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．理解人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，真理是来之不易的．过程与方法通过托勒密、哥白尼、第谷·布拉赫、开普勒等几位科学家对行星运动的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性并加深对行星运动的理解．情感态度与价值观澄清对天体运动神秘、模糊的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法。感悟科学是人类进步不竭的动力。教学重难点重点理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．

3、学好本节有利于对宇宙中行星的运动规律的认识，掌握人类认识自然规律的科学方法，并有利于对人造卫星的学习．难点对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．一.地心说与日心说之争首先，我们来了解对太阳、行星运动的认识过程。在古代，人们对于天体的运动存在地心说和日心说两种对立的看法。“地心说”和“日心说”的发展过程(1)内容:认为地球是静止不动的，地球是宇宙的中心，太阳和月亮以及其他行星绕地球转动。(3)地心说为什么统治了人们很长时间?符合人们的日常经验，也符合宗教神学关于地球是宇宙中心的说法.(2)代表人物：托勒密

4、1、地心说(4)托勒密的“地心说”模型存在的问题随着人们对天体运动的不断研究，发现“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、绕太阳运动的行星的位置，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简单了.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，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。对行星的运动很难得出完满的解答,所描述的行星运动也很复杂.(3)内容2、日心说(4)代表人物哥白尼（1）

5、日心说提出的背景在当时，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。(2)哥白尼的推测是不是地球每天在围绕自己的轴线旋转一周.他假设地球并不是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.(5)哥白尼日心说的进步行星运动的描述简单了，地心说遇到的问题解决了(6)哥白尼日心说为什么在发表一个世纪中完全被人们所忽视?①在他的著作中，“日心说”只是一个“假设”②当时的欧洲正处于基督教改革与反改革的骚乱中.③在哥白尼的著作中有一些很不精确的数据，根据这些数据得出的计算结果不能很好地与行星位置的观测结果相

6、符合(1)丹麦天文学家第谷的探索:在哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们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′。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型.其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。二.天文学家对天体运动进一步的研究(2)德国物理学家开普勒的研究.总结了他的导师第谷的全部观测资料，在他最初研究时，他得到的结果与第谷的观察数据相差8′，而当时第谷公认的误差位2′,开普勒想,这8/可能就是认为行星绕太阳匀速圆周运动造成的.后来他花

7、了四年时间一遍一遍地进行数学计算，通过计算这一怀疑使他发现了行星运动三大定律.了解椭圆可以用一条细绳和两图钉来画椭圆。如图所示，把白纸镐在木板上，然后按上图钉．把细绳的两端系在图钉上用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使绳始终保持张紧状态．铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点．三.开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律（轨道定律）所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。RFF太阳①开普勒第一定律，解决了行星动行的轨道问题，得出了行星运动的轨道不是圆，行星与太阳的距离不断的变化，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以行星

8、的运动就不是哥白尼在“日心说”中所提出的行星的运动是圆周运动。②可以推证，当行星离太阳比较近时