1. 天体运动公开课参赛课教案

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第三章 万有引力定律

第一节 天体运动

【学习目标】

1、了解地心说和日心说两种观点的内容和代表人物。

2、理解开普勒行星运动三定律，并能初步运用开普勒行星运动定律解决一些简单问题。

【重点和难点】

理解并应用开普勒第三定律。

【课前预习和课堂探究】

1、讨论交流（阅读教科书P42讨论交流后完成）

①地球在不停地运动，既有自转，又有公转。

昼夜交替是地球

的结果，春夏秋冬是地球绕太阳

的结果。

②宇宙中的天体都在不停地运动，它们的运动相对中心天体而言都是椭圆。

2、地心说和日心说（阅读教科书P42~43日心说后完成）

（1）地心说

①

是宇宙的中心，是静止不动的；太阳、月亮以及其他行星都绕

运动。

②地心说是亚里士多德提出的，代表人物是古希腊科学家

。

（2）日心说

①宇宙的中心是

，所有行星都绕

做匀速圆周运动。

②地球是绕太阳旋转的行星；月球是绕地球旋转的卫星，它绕地球做

运动，同时还跟地球一起绕太阳旋转。

③太阳不动，因为地球每天自西向东自转一周，造成太阳每天东升西落的现象。

④日心说的代表人物是波兰天文学家

。

例1、关于地心说和日心说，下列说法中正确的是（

）

A. 地心说的参考系是太阳

B. 日心说的参考系是太阳

C. 地心说和日心说只是参考系不同，两者具有等同的价值

D. 日心说是由开普勒提出来的

3、开普勒行星运动定律（阅读教科书P43开普勒行星运动规律后完成）

（1）开普勒三定律

①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

上。

②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

。

③第三定律：行星轨道半长轴的

方与公转周期的

方的比值是一个常量，其表达式为

。

（2）对开普勒三定律的说明

①开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕地球的运动；

②由开普勒第二定律知：当离太阳比较近时，行星运行的速度

，而离太阳比较远时，行

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星运行的速度

；

③在开普勒第三定律中，所有行星绕太阳转动的k值均相同；但对不同的天体系统k值不相同，k值的大小由系统的

决定。

例2、关于行星绕太阳的运动，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. 离太阳越近的行星公转周期越小

D. 离太阳越近的行星公转周期越大

例3、如图所示，某行星沿椭圆轨道运行，远日点离太阳的距离为a，近日点离太阳的距离为b，过远日点时行星的速率为va，则过近日点时行星的速率为（

）

bA. vb = ˙va

B. vb = aaC. vb = ˙va

D. vb = bav

b˙abv

a˙ar1例4、已知两个行星的质量m1=2m2，公转周期T1=2T2，则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比为（

）

r211A.

B. 2

C. 34

D.

3244、中学阶段对天体运动的处理方法

由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理，开普勒三定律就可以这样表述：

①行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在

；

②对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做

运动；

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，即

。

【课堂检测】

1、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（

）

A. 火星与木星公转周期相等

B. 火星和木星绕太阳运行速度的大小始终不变

C. 太阳位于木星运行椭圆轨道的某个焦点上

D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积

2、如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是（

）

A. 速度最大点是B点

B. 速度最小点是C点

C. m从A到B做减速运动

D. m从B到A做减速运动

3、两颗行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半长轴分别为r1和r2，则它们的公转周期之比为（

）

A. r1r31

B. 3

C. r2r2r31

D. 无法确定

r32