日期:2022-01-27
这是7.1怎样描述运动教学设计,是优秀的物理教案文章,供老师家长们参考学习。
7.1怎样描述运动教学设计第 1 篇
新课标要求
(一)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。
(二)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。
(三)情感、态度与价值观
1、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。
2、感悟科学是人类进步不竭的动力。
重点、难点
开普勒行星运动定律、对开普勒行星运动定律的理解和应用方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学建议
日心说、地心说及两者之间的争论有许多内容可以向学生介绍,教材为了简单明了地讲述开普勒定律,没有过多地叙述这些内容.教学中可以结合教学的实际情况向学生介绍有关的历史材料,也可引导学生课外阅读有关的读物。这些内容学生会很感兴趣,又容易接受,也是我们进行科学方法和思想教育的好素材。
学习本节课的目的是为下一节推导万有引力定律铺垫,开普勒定律没必要做过高要求。
教学过程
(一)引入新课
教师活动: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)进行新课
一、古人对天体运动的看法及发展过程
教师活动:引导学生阅读教材第一段,投影出示以下提纲:
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。学生代表发言。
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。
二、、开普勒行星运动定律
教师活动:引导学生阅读教材,投影出示以下提纲:
1、古人认为天体做什么运动?
2、开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?
3、开普勒行星运动定律哪几个方面的描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?
学生活动:阅读课文,并从课文中找出相应的答案。学生代表发言。
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、开普勒认为行星做椭圆运动。他发现假设行星作匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星作椭圆运动,才能解释这一差别。
3、开普勒行星运动定律从行星运动轨道、行星运动的线速度变化、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。
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。
第三定律: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。即:
比值k是一个与行星无关的常量。
教师活动:认真听取学生代表发言,点评总结。引导学生深入探究:
[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.
思考:比值k与行星无关,你能猜想出它可能跟谁有关吗?
实际上,多数行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研究中能够按圆处理。开普勒三定律适用于圆轨道时,应该怎样表述呢?
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。学生代表发言。
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。
(三)实例探究
[例1]关于行星的运动以下说法正确的是( )
A.行星轨道的半长轴越长,自转周期就越长
B.行星轨道的半长轴越长,公转周期就越长
C.水星轨道的半长轴最短,公转周期就最长
D.冥王星离太阳“最远”,公转周期就最长
?分析: 由开普勒第三定律 可知,a越大,T越大,故BD正确,C错误;式中的T是公转周期而非自转周期,故A错。
答案:BD
[例2]已知木星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。
思维入门指导: 木星和地球均为绕太阳运行的行星,可利用开普勒第三定律直接求解。本题考查开普勒第三定律的应用。
解:由开普勒第三定律 可知:
对地球: 对木星
所以
点拨:在利用开普勒第三定律解题时,应注意它们的比值 中的k是一个与行星运动无关的常量。
[例3]已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远离太阳运动的过程中,其速率越来越小,试判断地球所受向心力如何变化。若此向心力突然消失,则地球运动情况将如何?
思维入门指导:行星的运动为曲线运动,因此本节知识常常和曲线运动知识相综合。
解:由于地球在远离太阳运动的过程中,其速率减小,据牛顿第二定律有, ,由开普勒第二定律知,地球在远离太阳运动的过程中角速度 (单位时间内地球与太阳的连线扫过的角度)也减小,故向心力 减小。若此向心力突然消失,则地球将沿轨道的切线方向做离心运动。
点拨:地球绕太阳的运动虽然并非匀速圆周运动,但向心力公式仍适用。任一时刻,地球的速度方向均沿椭圆的切线方向。
课余作业
课后完成33“问题与练习”中的问题。
7.1怎样描述运动教学设计第 2 篇教学目标
一、知识内容
1、了解地心说(托勒密)和日心说(哥白尼)。
2、了解开普勒对行星运动的描述。
二.过程与方法
1、培养学生在客观事实的基础上通过分析、推理,提出科学假设,再经过实验检验的正确认识事物本质的思维方法。
2、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。
三.情感,态度,价值观
通过学习,使学生了解到科学家为追求真理而不懈努力,顽强的执著精神,从他们身上所流露出来的人格美。
2新设计
在以往教学中由于此节知识内容不是重要考点,并不引起足够重视。如人类对天体的运动的认识过程,多采用学生自读教材了解一下,并没有充分挖掘此部分的另外的教育功能。其次课堂大部分时间主要观注开普勒第三定律的理解和应用,目标还是体现在知识教学这一块。所以想探讨其另外的教育功能。本节内容对学生科学方法和情感、态度与价值观培养是很好素材,在课堂教学中能落实此二维目标。以此为目的,确立以下的备课方案:一是做好教材的分析工作和相关资料的查寻工作,充分挖掘在方法和价值观方面的素材;二是利用课外活动加强课堂教学;三是对第三定律的“理解”改为“知道”,降低教学要求。
3学情分析
(1)本节内容对学生科学方法和情感、态度与价值观培养是很好素材。结合学生情况,课前布置学生做了学习小报,通过学生课前的学习,利用网络、书籍查寻相关的知识,这样对天体运动、天文、宇宙方面知识有一定感性认识,在课堂教学中师生互动,教学较顺利。(2)练习题中第一题根据学生水平可示例一个计算。
4重点难点
教学重点:
1、介绍人类对行星运动的认识
2、理解和掌握开普勒行星运动定律,。
教学难点
对开普勒行星运动定律的理解和应用,培养学生估算能力。
5教学过程 5.1第一学时 教学活动 活动1【导入】
展示学生手抄报
引言:“路漫漫其修远。
吾将上下而求索。”
活动2【讲授】人类对宇宙、天体的认识过程
1、介绍中国古代主要天文学观
(1) “盖天说”是我国古代最早的宇宙结构学说。称为“天圆地方说” 。“天员(圆)如张盖,地方如棋局。”
(2)“浑天说”认为天是一个圆球,地则位于这个圆球的中间,日月星辰附在天壳上,随天周日旋转
(3)宣夜说认为"天"并没有一固定的天穹,而只不过是无边无涯的气体,日月星辰就在气体中飘浮游动。
2、介绍印度古代主要天文学观
3、西方的主要天文学观。也是发展到
现今我们所采用的观点。
(1)地心说(托勒密)
(2)日心说(哥白尼)
(3)伽利略、布鲁诺思想
(4)开普勒的三大定律
①定律的提出:开普勒认为行星做椭圆运动,他发现假设行星做匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星做椭圆运动,才能结实这一差别。
②录像资料
③内容:
A、定义定律: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。
a =149600000km b =149580000km
由于差距不大,所以在以后的天体运动处理方面可简化为匀速圆周运动模型
B、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。
提问:行星绕太阳运行时各点的速率相同吗?
C、第三定律:所有行星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:R3/T2=k
活动3【练习】练习1
地球绕太阳一周是1年,
水星绕太阳一周是3个月,
金星绕太阳一周是8个月,
火星绕太阳一周是2年,
木星绕太阳一周是12年,
土星绕太阳一周是30年.
计算水星、金星、火星、木星、土星是地球到太阳距离的几倍。
(忽略星体体积大小)
活动4【练习】练习2
月球绕地球一周是1个月,有同学用开普勒第三定律算出月球到地球距离是地球到太阳距离的0.2倍,再根据地球到太阳距离计算出月球到地球距离为3×1010m,结果与月球到地球距离3.84×108m比较相矛盾,你能分析出原因吗?
1.行星的运动
课时设计 课堂实录
1.行星的运动
1第一学时 教学活动 活动1【导入】
展示学生手抄报
引言:“路漫漫其修远。
吾将上下而求索。”
活动2【讲授】人类对宇宙、天体的认识过程
1、介绍中国古代主要天文学观
(1) “盖天说”是我国古代最早的宇宙结构学说。称为“天圆地方说” 。“天员(圆)如张盖,地方如棋局。”
(2)“浑天说”认为天是一个圆球,地则位于这个圆球的中间,日月星辰附在天壳上,随天周日旋转
(3)宣夜说认为"天"并没有一固定的天穹,而只不过是无边无涯的气体,日月星辰就在气体中飘浮游动。
2、介绍印度古代主要天文学观
3、西方的主要天文学观。也是发展到
现今我们所采用的观点。
(1)地心说(托勒密)
(2)日心说(哥白尼)
(3)伽利略、布鲁诺思想
(4)开普勒的三大定律
①定律的提出:开普勒认为行星做椭圆运动,他发现假设行星做匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星做椭圆运动,才能结实这一差别。
②录像资料
③内容:
A、定义定律: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。
a =149600000km b =149580000km
由于差距不大,所以在以后的天体运动处理方面可简化为匀速圆周运动模型
B、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。
提问:行星绕太阳运行时各点的速率相同吗?
C、第三定律:所有行星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:R3/T2=k
活动3【练习】练习1
地球绕太阳一周是1年,
水星绕太阳一周是3个月,
金星绕太阳一周是8个月,
火星绕太阳一周是2年,
木星绕太阳一周是12年,
土星绕太阳一周是30年.
计算水星、金星、火星、木星、土星是地球到太阳距离的几倍。
(忽略星体体积大小)
活动4【练习】练习2
月球绕地球一周是1个月,有同学用开普勒第三定律算出月球到地球距离是地球到太阳距离的0.2倍,再根据地球到太阳距离计算出月球到地球距离为3×1010m,结果与月球到地球距离3.84×108m比较相矛盾,你能分析出原因吗?
7.1怎样描述运动教学设计第 3 篇新课标要求
(一)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。
(二)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。
(三)情感、态度与价值观
1、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。
2、感悟科学是人类进步不竭的动力。
重点、难点
开普勒行星运动定律、对开普勒行星运动定律的理解和应用方法
教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学建议
日心说、地心说及两者之间的争论有许多内容可以向学生介绍,教材为了简单明了地讲述开普勒定律,没有过多地叙述这些内容.教学中可以结合教学的实际情况向学生介绍有关的历史材料,也可引导学生课外阅读有关的读物。这些内容学生会很感兴趣,又容易接受,也是我们进行科学方法和思想教育的好素材。
学习本节课的目的是为下一节推导万有引力定律铺垫,开普勒定律没必要做过高要求。
教学过程
(一)引入新课
教师活动: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)进行新课
一、古人对天体运动的看法及发展过程
教师活动:引导学生阅读教材第一段,投影出示以下提纲:
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。学生代表发言。
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。
二、、开普勒行星运动定律
教师活动:引导学生阅读教材,投影出示以下提纲:
1、古人认为天体做什么运动?
2、开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的?
3、开普勒行星运动定律哪几个方面的描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?
学生活动:阅读课文,并从课文中找出相应的答案。学生代表发言。
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、开普勒认为行星做椭圆运动。他发现假设行星作匀速圆周运动,计算所得的数据与观测数据不符,只有认为行星作椭圆运动,才能解释这一差别。
3、开普勒行星运动定律从行星运动轨道、行星运动的线速度变化、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。
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。
第三定律: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。即:
比值k是一个与行星无关的常量。
教师活动:认真听取学生代表发言,点评总结。引导学生深入探究:
[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.
思考:比值k与行星无关,你能猜想出它可能跟谁有关吗?
实际上,多数行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研究中能够按圆处理。开普勒三定律适用于圆轨道时,应该怎样表述呢?
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。学生代表发言。
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。
(三)实例探究
[例1]关于行星的运动以下说法正确的是( )
A.行星轨道的半长轴越长,自转周期就越长
B.行星轨道的半长轴越长,公转周期就越长
C.水星轨道的半长轴最短,公转周期就最长
D.冥王星离太阳“最远”,公转周期就最长
?分析: 由开普勒第三定律 可知,a越大,T越大,故BD正确,C错误;式中的T是公转周期而非自转周期,故A错。
答案:BD
[例2]已知木星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。
思维入门指导: 木星和地球均为绕太阳运行的行星,可利用开普勒第三定律直接求解。本题考查开普勒第三定律的应用。
解:由开普勒第三定律 可知:
对地球: 对木星
所以
点拨:在利用开普勒第三定律解题时,应注意它们的比值 中的k是一个与行星运动无关的常量。
[例3]已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远离太阳运动的过程中,其速率越来越小,试判断地球所受向心力如何变化。若此向心力突然消失,则地球运动情况将如何?
思维入门指导:行星的运动为曲线运动,因此本节知识常常和曲线运动知识相综合。
解:由于地球在远离太阳运动的过程中,其速率减小,据牛顿第二定律有, ,由开普勒第二定律知,地球在远离太阳运动的过程中角速度 (单位时间内地球与太阳的连线扫过的角度)也减小,故向心力 减小。若此向心力突然消失,则地球将沿轨道的切线方向做离心运动。
点拨:地球绕太阳的运动虽然并非匀速圆周运动,但向心力公式仍适用。任一时刻,地球的速度方向均沿椭圆的切线方向。
课余作业
课后完成33“问题与练习”中的问题。
7.1怎样描述运动教学设计第 4 篇教学目标
1. 知道地心说和日心说的基本内容。
2. 学习开普勒三大定律,能用三大定律解决问题。
3. 了解人类对行星的认识过程是漫长复杂的,真是来之不易的。
学情分析
在第五章中学习了匀速圆周运动的知识之后,学生都有了圆周运动的基础.在高中地理上,学生们对天体运动有一定的了解.
重点难点
重点:开普勒行星运动定律.
难点:对开普勒行星运动定律
★教学过程
一、引入
师:同学们,在前面的学习中我们研究了地面上物体的运动,从今天开始我们来研究天空中的运动:天体运动。
师:自古以来,当人们仰望星空时,天空中壮丽璀璨的现象便吸引了他们的注意。智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘。直到二十一世纪的今天,科学迅猛发展,人类终于能够飞出地球,登上月球。还能飞向万籁俱寂的茫茫太空,探索更遥远的星球。但你可知道:人类走到这一步经过了多少艰辛曲折?在对行星规律的认识过程里人们经历了地心说、日心说及到开普勒定律。
二、地心说
古希腊的天文学家和哲学家通过直接的感性认识,认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳月亮等各星体都围绕地球做简单的完美的圆周运动。因为地心说符合人们的直接经验,如:太阳从东边升起,从西边落下;同时也符合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。 代表人物:亚里士多德最先提出,古希腊的托勒密加以完善的
三、日心说
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.再加上第谷等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.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,哥白尼就开始推测是不是地球每天围绕自己的轴线旋转一周呢?他假设地球并不是宇宙的.中心,它与其他行星都是围绕着太阳做匀速圆周运动.这就是“日心说”的模型。日心说认为太阳是宇宙的中心,且太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳做简单而完美的圆周运动。 代表人物:波兰科学家哥白尼
四、地心说与日心说的碰撞
师:两种学说斗争的时间很长,虽然地心说占据统治地位的时间长,但最终日心说战胜了地心说。
师:“地心说”占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. 师:“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。
师: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).
师: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。 师: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我们学习,所以我们对待学习要脚踏实地,认认真真,不放
过一点疑问。
观看动画:日心说示意图;日地月
五、开普勒三大定律
师:德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及观测数据,也
是以行星绕太阳做匀速圆周运动的模型来思考和计算的,因为不管是“地心说”还是“日心说”,都把天体运动看得很神圣,认为天体运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。但结果总是与第谷的观测数据有8′的角度误差.当时公认的第谷的观测误差不超过2′(第谷是一个观察天才,它通过对780颗左右的恒星持续观察,将观测结果从前人的10′偏差减小到2′)开普勒想,天体运动很可能不是匀速圆周运动.在这个大胆思路下,开普勒又经过四年多的刻苦计算,先后否定了19种设想,最后终于计算出行星是绕太阳运动的,并且运动轨迹为椭圆,证明了哥白尼的“日心说”是正确的.并总结为行星运动三定律。
①开普勒第一定律: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。(椭
圆定律)
观看动画:开普勒第一定律
【问题】:这一定律说明了行星运动轨迹的形状,那不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道
相同吗?
【解析】:不是。不同行星绕太阳运行的椭圆轨道不一样,但这些轨道有一个共同的焦
点,即太阳所处的位置。
观看动画:开普勒第一定律(双行星)
【牢记】:不同行星绕太阳运行的椭圆轨道不一样,但这些轨道有一个共同的焦点,即太阳
所处的位置。
近日点
远日点 近日点
【补充】:因为地轴方向恒指向北极星方向,
在近日点时,太阳直射南回归线(冬至),
在远日点时,太阳直射北回归线(夏至)。远日点
在春分和秋分时候太阳直射赤道。所以春夏比秋冬时间长,但因为地球轨道接近于圆,所以相差不了几天。
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时间内扫过相等的面
积.(面积定律)
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观看动画:开普勒第二定律
【问题】:行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上,则行星在远日点的速率与
在近日点的速率谁大?
【解析】:根据相等时间的面积相等可知近日点速率大于远日点速率。
【牢记】:行星在近日点的速率大于远日点的速率。
③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.(周期定律)
a3
若用a表示椭圆半长轴,T代表公转周期,则开普勒第三定律告诉我们:2 k T
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