物理人教版高中必修2§61行星的运动
新人教版中学物理必修二：6-1行星的运动 课件(共25张PPT)
需要注意：
（1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值 k 是由 行星质量所决定的另一恒量．
（2）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运 动．
（3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，它们 每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来 的．
若是匀速圆 周运动……
开普勒（德国）
第 谷（丹麦）
↓
↓
四年多的刻苦计算 → 8分的误差 ←二十年的精心观测
↓
否定19 种假设
↓
行星轨道为椭圆
假设地球绕太阳的运动是一个椭 圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的 特点，得在秋分到冬至再到春分的时 间比从春分到夏至再到秋分的时间短， 所以秋冬两季比春夏两季要短。
7.1《行星的运动》
教学目标
❖ 知识与技能
❖ 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．
❖ 4．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．
所有行星的椭圆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。
表达式：
半长轴
a3 =k
T2 行星绕太阳公转的 周期
探究2：
行星 半长轴(x106km) 公转周期(天)
水星
57
87.97
金星
108
225
地球
149
365
火星
228
687
木星
778
新人教高中物理必修二 6.1 行星的运动 课件(共26张PPT)
一、人们对行星运动的认识发展过程
2、日心说
代表人物：哥白尼 观点： 太阳才是宇宙的中心，太阳是静止不动的，
地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年 的周期是地球绕太阳公转一周的反映。
一、人们对行星运动的认识发展过程
3、对天体运动的进一步研究
(1)天才观察者：第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根 基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提 高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷 （1546-1601）进行的，他成功的把观测误差缩小到 2分。
（2）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而 总结归纳出来的规律，它们每一条都是经 验定律。
回忆思考：
什么情况下椭圆可以与圆很 接近 ？
三、行星运动近似处理方法
行星的轨道与圆十分接近，在高中我们 一般按圆处理，因此：
１、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。 ２、行星绕太阳做匀速圆周运动。 ３、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比
§6.1 行星的运动
太阳
思考：行星按照怎样的规律运动呢？
预习课本，回答问题：
1、古代人对天体运动存在哪些看法？
2、“地心说”和“日心说”的观点、代 表人物分别是什么？
一、人们对行星运动的认识发展过程
1、 地心说
代表人物：托勒密
观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的， 太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
高一物理《必修2》6.1行星的运动 人教版
日心说
哥白尼雕像（华沙） 哥白尼雕像（华沙）
观点：太阳是静止不动的， 观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。 绕太阳做匀速圆周运动。
日心说
哥白尼雕像（加沙） 哥白尼雕像（加沙）
观点：太阳是静止不动的， 观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在 绕太阳做匀速圆周运动。 绕太阳做匀速圆周运动。
思考
在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？ 在古代，人们对天体的运动存在哪两种学说？
你能不能谈谈这两种学说的主要观点？ 你能不能谈谈这两种学说的主要观点？
日心说
托勒密
日心说
哥白尼
16世纪，波兰天 16世纪 世纪， 文学家哥白尼根据天 文观测的大量资料经 40多年的天文观测 过40多年的天文观测 和潜心研究， 和潜心研究，提出 日心体系” “日心体系”宇宙图 景。
1
学习目标
行星的运动
1.阅读教材， 1.阅读教材，了解人类对行星运动规律的认识 阅读教材 历程 2.通过学习知道开普勒行星运动规律， 2.通过学习知道开普勒行星运动规律， 通过学习知道开普勒行星运动规律 3.对比了解开普勒第三定律中 对比了解开普勒第三定律中k 3.对比了解开普勒第三定律中k的大小只与中 心天体有关
思考
在太阳系八大行星中， 在太阳系八大行星中，海王星离太 最远” 阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最 对吗？ 长，对吗？
Yes， Yes，you are right !
练习 关于行星的运动以下说法正确的 A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 行星轨道的半长轴越长， B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长 行星轨道的半长轴越长， C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 水星轨道的半长轴最短， D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长 海王星离太阳“最远”
新人教版中学物理必修二6.1行星的运动课件
• 在浩瀚的宇宙中有无数大小不一、形态各 异的天体，如月亮、地球、太阳、夜空中 的星星……由这些天体组成的广袤无限的 宇宙始终是我们渴望了解、不断探索的领 域。关于天体的运动，历史上有过不同的 看法。
阅读P32 – P35，讨论以下问题：
讨论1：地心说的基本观点和代表人物。 讨论2：日心说的基本观点和代表人物。 讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么？ 讨论4：地心说遇到哪些实际困难？
(2)当小球在最高点的速度分别最高点的速度能否等于零？这时球对杆的 作用力的大小与方向？
【针对训练】
2．如图所示，用长为 L 的细绳拴着质量为 m 的小球， 在竖直平面内做圆周运动，则下列 说法中正确的是()
A．小球在最高点所受的向心力一定等于重力 B．小球在最高点时绳子的拉力可能为零 C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力 D．若小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则它在最 高点的速率为 gL
太阳只是太阳系的一个中心天体； 沿用了行星在圆轨道作匀速圆周运动的旧观念，实际上行星 的轨道是椭圆，运动速度的大小也并不是恒定的。
讨论5：第谷和开普勒作出的 科学的足迹
贡献分别是什么?
数
天
学
才
天
若是匀速圆
观
才
周运动……
测
家
开普勒（德国） 火星轨道8/误差 第 谷（丹麦）
行星轨道是椭圆
开普勒行星运动定律
拦住了太阳， 推动了地球。
讨论3：地心说和日心说争论的焦点是什么。
谁是宇宙的中心
从表面上看，日心说与地心说不过是参考系的改变。 其实，这是一次真正的科学革命，因为它使人们的 世界观发生了重大变革。宇宙中心的转变暗示了宇 宙可能根本没有中心！这种观念的变革，在哥白尼 那里还是隐含的，意大利学者布鲁诺将它公开说了 出来，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。
人教版高中物理必修二示范一(6.1行星的运动)优质教案
示范教案一(6.1行星的运动)●教学目标一、知识目标1.了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程.2.知道开普勒对行星运动的描述.二、能力目标1.培养学生在客观事物的基础上通过分析、推理提出科学假设，再经过实验验证的正确认识事物本质的思维方法.2.通过学习，培养学生善于观察、善于思考、善于动手的能力.三、德育目标1.通过开普勒行星运动定律的建立过程，渗透科学发现的方法论教育，建立科学的宇宙观.2.激发学生热爱科学、探索真理的求知热情.●教学重点1.“日心说”的建立过程.2.行星运动的规律.●教学难点1.学生对天体运动缺乏感性认识.2.开普勒是如何确定行星运动规律的.●教学方法1.“日心说”的建立的教学——采用对比、反证及讲授法.2.行星运动规律的建立——采用挂图、放录像资料或用CAI课件模拟行星的运动情况.●教学用具挂图、录像机、录像带、投影仪、投影片.●课时安排1课时●教学过程［投影］本节课的学习目标1.了解“地心说”和“日心说”两种不同的观点及发展过程.2.知道开普勒对行星运动的描述.学习目标完成过程一、导入新课在浩瀚的宇宙中有着无数大小不一、形态各异的天体.白天我们沐浴着太阳的光辉，夜晚，仰望苍穹，繁星闪烁，美丽的月亮把我们带入无限的遐想中.由这些天体所组成的宇宙始终是人们渴望了解又不断探索的领域.经成百上千年的探索,伟大的科学家们对它已经有了一些初步的了解.本节我们就共同来学习前人所探索到的行星的运动情况.二、新课教学(一)古人对天体运动的看法及发展过程A.基础知识［投影出示］阅读课文一、二自然段,同时思考下面几个问题:1.古代人们对天体运动存在哪些看法?2.什么是“地心说”,什么是“日心说”?3.哪种学说占统治地位的时间较长?4.两种学说争论的结果是什么?［学生活动］阅读课文,并从课文中找出相应的答案.1.在古代,人们对于天体的运动存在着地心说和日心说两种对立的看法.2.“地心说”认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳\,月亮以及其他行星都绕地球运动;“日心说”认为太阳是宇宙的中心,地球\,月亮以及其他行星都在绕太阳运动.3.“地心说”占领统治地位的时间较长.4.“日心说”与“地心说”争论的结果是“日心说”最终战胜了“地心说”.真理最终战胜了谬误.B.深入探究［投影出示］请同学们在前面的基础上讨论:1.“地心说”为什么能占领较长的统治时间?2.俗话说“眼见为实”,这种说法是否绝对正确?试举例.3.“日心说”为什么能战胜“地心说”?试举例说明.4.“日心说”的观点是否正确?［学生活动］分组讨论,并根据课本提供的线索得出结论:1.“地心说”占领统治地位时间较长的原因是由于它比较符合人们的日常经验,如:太阳从东边升起,从西边落下;同时它也符合当时在政治上占统治地位的宗教神学观点.2.由于“日心说”最终战胜了“地心说”,虽然“地心说”符合人们的经验,但它还是错误的.进而说明“眼见为实”的说法并非绝对正确.例如:我们乘车时观察到树木在向后运动,而事实上并没有动(相对于地面).3.“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解析的现象“日心说”则能说明,也就是说,“日心说”比“地心说”更科学、更接近事实.例如:若地球不动,昼夜交替是太阳绕地球运动形成的.那么,每天的情况就应是相同的,而事实上,每天白天的长短不同,冷暖不同.而“日心说”则能说明这种情况:白昼是地球自转形成的,而四季是地球绕太阳公转形成的.4.从目前科研结果和我们所掌握的知识来看,“日心说”也并不是绝对正确的,因为太阳只是太阳系的一个中心天体,而太阳系只是宇宙中众多星系之一,所以太阳并不是宇宙的中心,也不是静止不动的.“日心说”只是与“地心说”相比更准确一些罢了.C.教师总结经过前面的学习我们对“地心说”和“日心说”有了初步的认识,事实上从“地心说”向“日心说”的过渡经历了漫长的时间,并且科学家们付出了艰苦的奋斗,哥白尼就是其中一位.他在哥伦布和麦哲伦猜想的基础上,假设地球并不是宇宙的中心,而和其他天体一样都是绕太阳做匀速圆周运动的行星,从而使许多问题得以解决,也建立起了“日心说”的基本模型.但他的观点不符合当时欧洲统治教会的利益,因而受到了教会的迫害.使得这一正确的观点被推迟一个世纪才被人们接受.前人的这种对问题一丝不苟、孜孜以求的精神值得大家学习,所以我们对待学习要脚踏实地,认认真真,不放过一点疑问.(二)开普勒对行星运动的研究A.基础知识［投影出示］请同学们阅读课文三、四、五自然段,同时回答下列问题:1.古人认为天体做什么运动?2.开普勒的导师是谁,他认为天体做什么样的运动?3.开普勒开始认为天体做何运动?4.开普勒后来认为天体做何运动?［学生活动］阅读课文,并从课文中找出相应的答案:1.古人把天体的运动看得十分神圣,他们认为天体的运动不同于地面物体的运动,天体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动.2.开普勒的导师是丹麦伟大的天文学家第谷.他对天体运动的看法与其他古人一样,也认为天体在做匀速圆周运动.3.开普勒开始受世俗及导师的影响,也认为天体在做匀速圆周运动.4.他在应用上述观点对天体运动进行观测时发现了问题,经过刻苦计算,最终认为: 所有行星围绕太阳运转的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.即:k T R 23比值k 是一个与行星无关的常量.B.深入探究［出示挂图］介绍行星运动的挂图,使学生对行星的运动有一个简单的感性认识.［放录像］使学生通过对天体运动的立体画面的观看,对天体运动的感性认识进一步提高.［投影出示］结合课文、挂图、录像,回答下列问题:1.开普勒为什么要怀疑他的导师第谷的观点?2.他是怎样总结出行星运动规律的?3.你能应用第一定律猜想一下对一年四季温度变化的解释吗?4.常量比值k 与行星无关,你能猜想出他跟谁有关吗?［学生活动］分组讨论,并根据课文、挂图及录像所提供的线索得出答案.1.开普勒在应用第谷的观点对天体运动进行思考时所得到的结果与第谷观测的数据存在至少8′的角度误差，但当时公认观测数据的误差不超过2′，这也就是说,用匀速圆周观点来解释天体运动最少会带来6′的角度误差.而造成这一误差的可能原因是对天体运动的观点存在问题,因此产生了对天体运动是匀速圆周运动这一观点的怀疑.2.开普勒发现这一问题后并未放弃,而是经过四年多的刻苦计算,否定了19种设想后终于总结出了行星的运动规律.3.由于太阳能在传向地球的过程中要在宇宙中损失一部分,传播的距离越远,损失的就越多.根据开普勒第一定律可知:当地球在椭圆轨道上运动时会产生近日点和远日点.当地球在近日点时,离太阳的距离比较近,接受的太阳能量比较大,故温度比较高;当地球在远日点时,离太阳的距离比较远,接受的太阳能量比较少,故温度就比较低.4.根据开普勒第三定律知:所有行星绕太阳运动半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值是一个常数k,可以猜想,这个“k”一定与运动系统的物体有关.因为所有行星都相同,而各行星是不一样的,故跟行星无关,而在运动系中除了行星就是中心天体——太阳,故这一常数“k”一定与中心天体——太阳有关.C.教师总结经过前面的学习我们对开普勒的第一、第三定律有了初步的认识,为了拓宽同学们的知识面,我们对开普勒的第二定律作简单的了解.行星在绕太阳运动时,行星与太阳的连线在相同时间里扫过的面积是相等的,这就是开普勒第二定律.从第二定律中可知:行星在绕太阳运动时,在各点的速率大小是不相同的,远日点时的速率最小;近日点时的速率最大.D.基础知识应用［投影出示］1.在太阳系中,有九大行星围绕太阳运行,按照距太阳的距离排列,由近及远依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星.那么它们绕太阳运行的周期最短的是________.2.关于行星运动,以下说法正确的是( )A.行星轨道的半长轴越长,自转周期越大B.行星轨道的半长轴越长,公转周期越大C.水星的半长轴最短,公转周期最大D.冥王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长3.地球绕太阳运行的半长轴为1.50×1011 m,周期为365天;月球绕地球运行的轨道半长轴为3.82×108 m,周期为27.3天,则对于绕太阳运行的行星, R3/T2的值为________m3/s2;对于绕地球运行的卫星, R3/T2的值为________m3/s2.参考答案:1.水星2.B、D3.2.5×1028;7.5×1022三、知识反馈［投影出示］1.古代人们把天体的运动看得都很神圣,认为天体的运动必然是完美、和谐的________运动,后来________仔细研究了第谷的观测资料,经过4年的刻苦计算,最后终于发现:所有的行星绕太阳运动的轨道都是________,太阳处在________位置上,所有行星轨道的________跟________的比值都相等.2.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处C.离太阳越近的行星运动周期越长D.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等3.已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,它们的公转周期之比为________.参考答案:1.匀速圆周;开普勒;椭圆;这些椭圆的一个焦点;轨道半长轴的三次方;公转周期的二次方2.D3.bb四、小结本节是本章的开首篇,所述天体运动的描述及其理论的发展过程,是后续几节的基础和理论依据,学习时重点掌握开普勒关于行星运动的理论描述,深刻领会本节体现出的物理研究方法,例如观察、实验、提出假说、数学推理、建立模型等方法,逐步培养起自己的学习、研究能力.五、作业1.复习本节内容.2.预习下一节内容.六、板书设计。
人教版必修2高中物理6.1-行星的运动
随着科学技术的不断发展,哪 种学说更加具有说服力呢?
地心说
日心说
为什么"地心说"能统治人们一千多 年? 1、符合人们的日常经验,能解释天文 现象,预测行星方位,在航海、生产中 应用。
2、符合宗教神学关于地球是宇宙的
中心的说法。
■第谷的天文学观测
仙后座的新星爆发 哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但 它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代 早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601） 进行的。
3、所有行星轨道半径的三次方跟它的公
转周期的二次方的比值都相等。
a3 T3
k
例1.关于行星绕太阳运动的下列说法中正确
的是： （ C D ）
A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B.行星轨道的半长轴越长，自转周期越大
C.行星轨道的半长轴越长，公转周期越大
D.水星离太阳“最近”，公转周期最短
比值法----处理天体运动
公转周期T(s） a3/T2
7.6×106 1.94×107 3.16×107 5.94×107 3.74×108 9.30×108 2.66×109 5.20×109
3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018
3.36×1018 3.36×1018 3.37×1018
把观测天体位置不确定 性的误差由10’减小到2’。
星体做匀速 圆周运动
二十年的 精心观测
四年多的 刻苦计算
第 谷（丹麦） 事实:8分的角度
偏差
开普勒（德国）
怎么回事
结论:否定19种假设，呢??……
认为行星轨道为椭圆
开普勒三大定律
人教版高一物理必修2 6.1行星的运动 课件(41张PPT)
阳处在圆心
(2)对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速
度（线速度）大小不变，即行星做匀速圆周运动
(3)所以行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的
二次方的比值都相等。 总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆周 运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
课堂小结
1 .地心说与日心说
1、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。
2、不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。
(2)开普勒第二定律 （面积定律）
对于每一个行星而言，太阳和行星的 联线在相等的时间内扫过相等的面积。
(3)开普勒第三定律 （周期定律）
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公
转周期的二次方的比值都相等。
a3 T2
(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.
经过长期繁复的计算和无数次失败，他终于发
现了行星运动的第三条定律：“行星公转周期的平
方等于轨道半长轴的立方。”这一结果发表在1619
C. 天穹不转动，因为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。
分析
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；行星在椭圆 轨道上运动的周期Ｔ和轨道半长轴满足恒量,故 所有行星实际并不是在做匀速圆周运动，整个 宇宙是在不停运动的。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动》 (共18张PPT)
约
翰
数尼
学斯
-
天 才
开 普
勒
1594年，开普勒还没有结束硕士的学习，就接到了教会学校的数学教师 的任命，并且可以参加年历的编制工作。
1595年开普勒出版了自己的处女作《宇宙的奥秘》，并将书寄给了第谷。
第谷出身于丹麦贵族家庭，14岁因 为一次日食对天文学产生浓厚的兴趣。 他有很高的观测才能，深受丹麦国王的 赏识。但是丹麦国王去世了，没有了支 持者，被极度的臣子驱赶离开了丹麦。 但是爱好天文学的奥地利国王“普道尔 夫二世”支持了他吗，在布拉格为他建 造了一个天文台。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
20世纪英国物理学家卢瑟福说 过：任何一个人都不可能突然作 出重大的发现，因为这部符合事 物发展的规律。科学是一步一步 的前进的，每个人都要一考前辈 的工作......科学家不是一考 某个人的思想、而是一考千人凝 聚的智慧。开普勒发现行星运行 定律正是体现了知识的继承、积 累和发展。
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
远在布拉格的帝谷听说了开普勒的遭遇，邀请开普 勒来到布拉格，帮助他一起完成观测行星运行的工作。 与1600年，开普勒出事后，他来到了布拉格，当弟谷的 观测行星运行的得力助手。 好景不长，没有多久，第谷生病不治去世了，将珍贵的20 年的观测数据留给了开普勒。
二、开普勒行星运动定律
开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟 （周期定律） 它的公转周期的二次方的比值都相等
表达式：
新人教版物理必修二6.1《行星的运动 》 (共18张PPT)
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学习参考资料§6.1 行星的运动
教学目标： 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．
4．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．
重点难点：理解和掌握开普勒行星运动定律，认识行星的运动．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．
教学过程：
[新课导入]
我国古代先民看到北极星常年不动，以及北斗七星等拱极星的回转，便以为星空是圆的，就像是一只倒扣着的半球大锅，覆整在大地上，而北极则是这盖天的顶，又认为地是方的，就像一张围棋盘，此即“天圆地方”说．东汉时的天文学家张衡提出“浑天”说，认为天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄．
[新课教学]
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学习参考资料
一.“地心说”和“日心说”之争
“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．
二、开普勒行量运动定律
[做一做] 用图钉和细绳画椭圆
生：开普勒行星运动定律从行星运动轨道，行墨运动的线速度变化，轨道与周期的关系三个方面揭示了行星运动的规律．具体表述为：
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．
师：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? 生：不同．
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．
注：行星在远日点的速率与角速度最小，在近日点的速率与角速度最大．
开普勒第三定律：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：KTR 23
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学习参考资料比值k是一个与行星无关的恒量．只与太阳有关。
教师：给出太阳系九大行星平均轨道半径和周期的数值，
供学生课后验证。
教师：这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转
周期之间的定量关系，但是比值k是一个与行星无关的
常量，那么你能猜想出它可能跟谁有关吗?
生：根据开普勒第三定律知：所有行星绕太阳运动
的半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值是一个常数
k，可以猜想，这个“k”一定与运动系统的物体有关．因
为常数k对于所有行星都相同，而各行星是不一样的，
故跟行星无关，而在运动系中除了行星就是中心天体—
—太阳，故这一常数“k一定与中心天体——太阳有
关．(通过后面的学习将知道k值与太阳质量的关系)
说明：(1)开普勘定律不仅适用于行星绕大阳运动，也适
用于卫星绕着地球转，不过比例式中的k是不同的，与
中心天体有关．
(2)开普勒定律是总结行星运动的现察结果而总结归纳
出来的规律．它们每一条都是经验定律，都是从行星运
动所取得的资料中总结出来的规律．开普勒定律只涉及
运动学、几何学方面的内容。
(3)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，
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学习参考资料若用。
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
[课堂训练]
1．下列说法正确的是…………………………( ) 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，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运
动
D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来
都是不正确的
2．已知木垦绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周
期的12倍．则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转
轨道半长轴的倍．。