开普勒行星运动三定律
[探究1] 行星运动绕太阳运动的轨道是
什么形状？
圆？
地球
年份 春分 夏至 秋分 冬至 2004 3/20 6/21 9/23 12/21 2005 3/20 6/21 9/23 12/21 2006 3/21 6/21 9/23 12/21
春92天 夏94天
秋89天
秋冬两季比春夏两季时间短
周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某 一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船 沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和 地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径 为R，求飞船由A点到B点所需的时间。
R
B
R0
A
3)．你能分析说明各项前的系数吗？ a4 a3b a2b2 ab3 b4
每个都不取b的情况有1种，即C40 ,则a4前的 系数为C40
恰有1个取b的情况有C41种，则a3b前的系数为C41
恰有2个取b的情况有C42 种，则a2b2前的系数为C42
恰有3个取b的情况有C43 种，则ab3前的系数为C43
1、多数行星绕太阳运动的轨道十分 接近圆，太阳处在圆心；
2、对某一行星来说，它绕太阳做圆 周运动的角速度（或线速度大小） 不变，即行星做匀速圆周运动；
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。
• [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
每个都不取b的情况有1种，即C20 ,则a2前的系 数为C20 恰有1个取b的情况有C21种，则ab前的系数为C21 恰有2个取b的情况有C22 种，则b2前的系数为C22
(a+b)2 = a2 +2ab+b2 ＝C20 a2 + C21 ab+ C22 b2
(a+b)3=a3 + 3a2b+3ab2 + b3
Cnr an-rbr：二项展开式的通项，记作Tr+1 Cnr ： 二项式系数
注1）．二项展开式共有n+1项
2）．各项中a的指数从n起依次减小1，到0为此
各项中b的指数从0起依次增加1，到n为此 如(1+x)n =1+ Cn1 x+ Cn2 x2＋ … ＋Cnr xr ＋…+ xn
应用
例1：展开（1＋ 1 )4
(2)求（x 1 )9的展开式中x3的系数和中间项 x
解: (1)T31 C73 g173 (2x)3 280x3 第四项系数为280.
由9 (22r)Tr31 ,得Cr9r x=93r.(故 1xx)3r的系(数1)r为C9r(x9-12r).3C93 84.
中间一项是第5项,T41
C84 x84 (
27.322
K值
3.36×1018 3.35×1018 3.31×1018 3.36×1018
结论
k值与中心天体有关， 而与环绕天体无关
观察九大行星图思考
1、冥王星离太阳 “最远”，绕太阳运 动的公转周期最长， 对吗？
2、金星与地球都在 绕太阳运转,那么金 星上的一天肯定比24 小时短吗?
实际上行星绕太阳的运动很 接近圆，在中学阶段，可近似 看成圆来处理问题，那么开普 勒三定律的形式又如何？
(2x 1)6 C62 (2x)4
C63 (2x)3
C64 (2x)2 C65 (2x) C66 ]
=64x3 192x2 240x 160
第三项的二项式系数为 C62 15
60 x
12 x2
1 x3
第六项的系数为 C65 g2(1)5 12
注：1）注意对二项式定理的灵活应用
2）注意区别二项式系数与项的系数的概念
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． • 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．
• 教学难点 • 对开普勒行星运动定律的理解和应用，通过本节的学习
可以澄清人们对天体运动神秘、模糊的认识．
• 教学方法 • 探究、讲授、讨论、练习 • 教具准备 • 挂图、多媒体课件
太阳系
古人对天体运动有 哪些看法？
科学的足迹
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。
1.5 二 项 式 定 理
引入
(a+b)2 = a2 +2ab+b2 (a+b)3=a3 + 3a2b+3ab2 + b3
那么将(a+b)4 ，(a+b)5 . . .展开后，它们 的各项是什么呢？
对(a+b)2展开式的分析
(a+b)2＝ (a+b) (a+b) 展开后其项的形式为：a2 ， ab ， b2 考虑b
1)4 x
70.
练习：
1、求
(
x
3 )9 的展开式常数项
3x
解:
Tr 1
C9r
( x )9r 3
(
3 )r x
C9r
(
1)9r 3
3r
9r
x
1 2
r
由9-r-
1 2
r
0得r
6.
T7
C96
(1 3
)96
36
2268
练习：
2、求 ( x 3 )9的展开式的中间两项
解:
3x
展开式共有10项,中间两项是第5、6项。
二项式系数为
C
r n
；
项的系数为：二二项式展开
例3、求（x+a)12的展开式中的倒数第4项
解: (x a)12的展开式有13项,倒数第4项是它的第10项.
T91 C192 x129a9 220x3a9.
例4、(1)求（1+2x)7的展开式的第4项的系数
表达式： a3 T2
半长轴
=k
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
4333
土星
1426
10759
天王星
2869
30686
海王星
4495
60188
同步卫星 0.0424
1
月球
0.3844
科学的足迹
2、日心说
哥白尼：拦住了太阳，推动了地球
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。
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
(1)天才观察者： 第谷·布拉赫
第 谷（丹麦）
把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/
科学的足迹
3、日心说的进一步完善
• (2) 开普勒： • 真理超出希望
• 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
• 分析；“地心说”是错误的，所以A不正 确．太阳系在银河系中运动，银河系也在 运动，所以，B、C不正确，D正确．
课堂训练
2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其
= C30a3 +C31a2b+C32ab2 +C33 b3
(a+b)4＝ (a+b) (a+b) (a+b) (a+b)＝？
问题：
1)．(a+b)4展开后各项形式分别是什么？ a4 a3b a2b2 ab3 b4
2)．各项前的系数代表着什么？ 各项前的系数 就是在4个括号中选几个 取b的方法种数 3)．你能分析说明各项前的系数吗？
冬90天
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。
• 情感、态度与价值观 • 1．澄清对天体运动裨秘、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． • 教学重点 • 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．
T5
T41
C94
(
x 3
)94
(
3 )4 x
42x3
T6
T51
C95
(
x 3
)95
(
3
)5
3
42x 2
x
小结
1）注意二项式定理 中二项展开式的特征
2）区别二项式系数，项的系数
3）掌握用通项公式求二项式系数，项的系 数及项
高中物理新人教版 必修２系列课件
6.1《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