第 1 节 天体运动 1.了解地心说和日心说.2.理解描述行星运动的规律——开普勒三定律,能运用开普勒定律解释有关现象.(重点+难点)一、日心说1.地心说托勒密认为,地球是宇宙的中心,是静止不动的,其他天体围绕地球转动.2.日心说哥白尼认为,地球和别的行星一样,围绕太阳运动,只有太阳固定在这个体系的中心.二、开普勒行星运动定律定律内容公式或图示开普勒第一定律所有的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开普勒第二定律从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第三定律行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量公式:=k,k 是一个与行星无关的常量行星绕太阳在椭圆轨道上运行,行星距太阳较近处与距太阳较远处相比较,运动速率何处较大?提示:由开普勒第二定律可知,由于在相等的时间内,行星与太阳的连线扫过相等的面积,显然相距较近时相等时间内经过的弧长必须较长,因此运动速率较大. 对开普勒行星运动定律的认识1.开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律(轨道定律)第一定律告诉我们,尽管各行星的轨道大小不同,但它们的共同规律是:所有行星都沿椭圆轨道绕太阳运动,太阳则位于所有椭圆的一个公共焦点上,如图甲所示.第一定律否定了行星圆形轨道的说法,建立了正确的轨道理论,给出了太阳准确的位置. 甲 乙(2)开普勒第二定律(面积定律)行星靠近太阳时速率增大,远离太阳时速率减小.近日点速率最大,远日点速率最小.(3)开普勒第三定律(周期定律)=k 反映了行星公转周期跟轨道半长轴之间的依赖关系.椭圆轨道半长轴越长的行星,其公转周期越大;反之,其公转周期越小.在图乙中,半长轴是 AB 间距的一半,T 是公转周期.其中常数 k 与行星无关,只与太阳有关.2.开普勒定律应用的推广(1)开普勒行星运动定律虽是由行星绕太阳运动总结出的定律,实践证明此定律也同样适用于其他的天体系统.(2)在开普勒第三定律中,在同一天体系统中,k 值相等,但在不同的天体系统中,k值不相同,k 值的大小由系统的中心天体决定.(3)开普勒第三定律也适用于圆形轨道,即对圆周运动的天体,其半长轴即为轨道半径,周期与半径的关系为=k. (1)行星绕太阳的运动不是匀速圆周运动,所以行星的速度方向并不总是垂直于行星和太阳的连线,但行星绕太阳运动一周的时间仍为一个周期,此周期不能用匀速圆周运动求解,而应根据开普勒定律对不同运动应用其相应的...