内容正文:
1.行星的运动
第七章 万有引力与宇宙航行
学科
知识
1.古人对行星运动规律的认识
2.开普勒定律
学科
能力
1.能够公正地评价地心说和日心说的观点
2.理解和掌握开普勒定律
3.能运用开普勒第三定律计算行星的运动周期
学科
素养
1.物理观念:了解开普勒定律,解释一些自然现象,解决一些实际问题
2.科学思维:能对比较简单的行星运动现象进行分析和推理,获得行星运动规律的结论
3.科学探究:动手绘制椭圆,观察保持绳长不变,当两焦点不断靠近时椭圆形状的变化
4.科学态度与责任:有学习研究天体运动规律的内在动机,研究中坚持实事求是,在探究合作中既要坚持观点又能修正错误
学习目标
知识点二 开普勒定律
知识点一 两种对立的学说
知识点三 开普勒定律的应用
课时精练
随堂演练
内
容
索
引
知识点一 两种对立的学说
索引
阅读教材P46“科学漫步”关于托勒密的地心说的观点,思考下列问题:
(1)地心说的基本观点是什么?它是怎样解释天体运动的?
提示:地心说认为地球是静止不动的,太阳、月亮及其他行星都围绕地球运动。地球是宇宙的中心,月亮、太阳及各个行星围绕着地球在大小不同的轨道上运动。
(2)托勒密模型为什么能流传1 000多年?
提示:托勒密模型符合人们坐地观天的习惯,在当时,能较好地预报行星的位置、日食和月食,也能顺利地解释许多天文现象,是西方古代天文学的研究基础。
情境导学
1.地心说
地心说认为______是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月球以及其他星体都绕______运动。
2.日心说
日心说认为______是静止不动的,地球和其他行星都绕______运动。
3.局限性:都把天体的运动看得很神圣,认为天体的运动必然是最完美、最和谐的______________,而与丹麦天文学家第谷的观测数据不符。
基础梳理
地球
地球
太阳
太阳
匀速圆周运动
1.下列说法正确的是
A.地球是宇宙的中心,太阳、月球及其他星体都绕地球运动
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转动
D.“地心说”和“日心说”都是不正确的
题组训练
√
太阳、地球、月球都是运动的,“地心说”和“日心说”都是不正确的,D正确。
2.(多选)16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的潜心研究,提出“日心说”的如下四个观点,这四个观点目前看来存在缺陷的是
A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动
B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运动的同时还跟地球一起绕太阳运动
C.天穹不动,地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象
D.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多
√
√
√
太阳不是宇宙的中心,所有行星围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,整个宇宙是在不停运动的。题述的四个论点中,现在看来,A、B、C都存在缺陷。
索引
知识点二 开普勒定律
索引
我们生活的地球自转的同时还绕太阳公转,从而造成四季变换,如图为地球绕太阳运动的示意图及北半球春分、夏至、秋分、冬至时地球所在的位置。
太阳是否在轨道中心?夏至、冬至时地球到太阳的距离是否相等?
提示:太阳不在轨道中心,而在轨道的焦点上。夏至、冬至时地球到太阳的距离不相等,夏至时地球离太阳远些。
情境导学
1.开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是______,太阳处在________________上。
2.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的__________。
3.开普勒第三定律:所有行星轨道的________________________跟它的_________________的比都相等,其表达式为 =k,其中a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,比值k是一个对所有行星________的常量。
基础梳理
椭圆
椭圆的一个焦点
面积相等
半长轴的三次方
公转周期的二次方
都相同
4.开普勒定律的近似处理
(1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在______。
(2)行星绕太阳做__________运动。
(3)所有行星___________________跟它的____________________的比值都
相等,即 =k。
圆心
匀速圆周
轨道半径r的三次方
公转周期T的二次方
1.太阳系中所有行星都绕太阳做椭圆运动,且它们到太阳的距离都相同。
( )
2.同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动,靠近太阳时速度增大,远离太阳时速度减小。( )
3.行星轨道的半长轴越长,行星的周期越长。( )
4.开普勒第三定律中的常数k与行星无关,与太阳也无关。( )
判断正误
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