Законы движения планет Солнечной системы.

Цели урока:

Образовательная: ввести формулировки и границы применимости трёх законов движения планет (законов Кеплера).

Развивающая: развивать логическое мышление, правильную речь, использовать соответствующую терминологию.

Воспитательная: достигать высокой активности класса, внимания, сосредоточенности учащихся на уроке.

Содержание урока:

Три закона Кеплера. Эллипс. Изменение скорости движения планет по эллиптическим орбитам. Открытие Кеплером законов движения планет — важный шаг на пути становления механики. Третий закон — основа для вычисления относительных расстояний планет от Солнца

1.Фронтальный опрос.

1.Назовите внутренние планеты?

2.Что называется конфигурацией?

3.В какой конфигурации может находиться любая планета?

4.Какой период называется синодическим?

5. Сидерическим?

2. Изложение нового материала.

1. 
   Иоганн Кеплер (1571-1630)- немецкий математик, астроном, оптик и астролог, открыл законы движения планет (кстати в детстве, переболев оспой, получил дефект зрения, который мешал ему проводить астрономические наблюдения).
   

Многие ученые вплоть до 17 в. Считали, что движение небесных тел должно быть равномерным и происходить по окружности. Кеплеру удалось установить действительную форму планетных орбит, а также закономерность изменения скорости движения планет вокруг Солнца.

Найдите в тексте на стр. 58-59 ответы на такие вопросы:

1. 
   Какие фактические знания являлись отправной точкой в исследованиях Кеплера?
   
2. 
   В чем заключался метод его исследования?
   

2. К каким выводам пришел Кеплер?

А вот на этом вопросе остановимся подробнее.

1 закон (открыт в 1605г.)

Каждая планета обращается вокруг Солнца по эллипсу, в одном их фокусов которого находится Солнце.

(Эллипс-кривая, у которой сумма расстояний от любой точки до фокусов есть величина постоянная)



Т.О -центр эллипса

S1 и S-фокусы

---

АВ-большая ось

½ АВ=а-большая полуось (ОВ)-характеризует размер орбиты планеты

А- перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты)

В-афелий (наиболее удаленная от Солнца толчка орбиты)

3. Отличие окружности от эллипса характеризуется величиной эксцентриситета (степень вытянутости эллипса)

, где с- расстояние от центра до фокуса, а-большая полуось

При совпадении фокусов с центром (е = 0) эллипс превращается в окружность;

при е = 1 становится параболой;

при е > 1 - гиперболой.





4. Большая полуось орбиты Земли (среднее расстояние Земли от Солнца)- расстояние, принятое за астрономическую единицу расстояний

1а.е. 149000000000 м. (СИ). Стала основой для вычисления всех остальных расстояний в Солнечной системе.

Внесистемные: 1 световой год 63241 а.е.

1 парсек 206265 а.е.

Расстояние до ближайщей к нам звезды, Проксимы Центавра, около 270000 а.е.

Космический аппарат «Вояджер-1», самый удаленный от Земли объект, созданный человеком (запущен 5.09.1977г.)

Скорость 3.6 а.е./год

От Земли 141,15 а.е.

От Солнца 140, 38 а.е. ( на сайте NASA – текущее местоположение в реальном времени)

Вначале должен был исследовать Юпитер и Сатурн, затем получил дополнительную миссию-определить границы Солнечной системы!

5. Вернемся к эллипсу.

Перигелий (близко к Солнцу) для Земли 1-5 января. Южное полушарие Земли получает солнечной энергии на 6 больше, чем северное.

Афелий(вдали) для Земли 1-6 июня.

6. 2 закон Кеплера (1601 г.)

Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.

Согласно закону сохранения энергии, полная механическая энергия замкнутой системы тел

---

, между которыми действуют силы тяготения, остается неизменной при любых движениях тел этой системы. Поэтому сумма кинетической и потенциальной энергий планеты, которая движется вокруг Солнца, неизменна во всех точках орбиты и равна полной энергии.

По мере приближения планеты к Солнцу возрастает ее скорость – увеличивается кинетическая энергия, но вследствие уменьшения расстояния до Солнца уменьшается энергия потенциальная

В афелии скорость наименьшая -29,5 км/с(июнь). В перигелии наибольшая -30,3 км/с(январь).

7. 3 закон Кеплера.

Квадраты звездных (сидерических) периодов обращения планет относятся между собой как кубы больших полуосей их орбит.

Т1 и Т2-периоды обращения двух планет, а1 и а2- большие полуоси их орбит.

Примечание:

Третий закон позволяет вычислить относительные расстояния планет от Солнца, используя при этом уже известные периоды их обращения вокруг Солнца.

Не нужно определять расстояние от Солнца каждой из них, достаточно измерить расстояние от Солнца хотя бы одной планеты.

Теория движения планет полностью применима к движению искусственных спутников Земли и космических кораблей.

Значение:

1 Подтвердили гелиоцентрическую систему устройства мира Коперника.

2. Преодолели умозрительные заключения о круговых движениях небесных тел, с опорой на эмпирические данные (т.е. данные, полученные опытным путем, не теоретически).

3. Позволили ввести понятие астрономической единицы, как основы для вычисления различных астрономических расстояний в Солнечной системе.

3. Закрепление.

1.Рассмотрите пример решения задачи на стр. 62 учебника.

2. Найдите чему равна большая полуось Меркурия, чтоб узнать его звездный период воспользуйтесь приложением 6 на стр. 219.

3. Упр. 10, зад. 1.9. Д/з: 12. упр. 10 (з.2). С помощью приложения 6 составит две задачи и решить их.

Для сильных учеников: задание 11.

На сайте wikibooks.org рассмотреть 5 способов построения эллипса.

---

Смотрите также файлы

• Решение. Угловому коэффициенту соответствуют прямые изоклинами является множество гипербол.docx

• Доброе утро, Руслан!.pdf

• 4. Выявить компанииконкуренты на выбранном рынке. Определить ключевые факторы для сравнения компаний в трех аспектах.docx

• Общие сведения службы кипиА. 3 Техническое обслуживание элементов автоматики 6.docx

• Повышение эффективности использования энергии в электротранспортных комплексах с накопительными устройствами.doc