天体运动的“七个三”.pdfVIP

V01．38 NO．8 Agu．2009 中：}b{詈教 参考 教法学法 罗贤辉 (江苏省南京市第十二中学 210011) 深邃浩瀚的宇宙奇妙而神秘，吸引无数颗聪明的头 述结论的，没有揭示出该 比值不变的原因． 脑去研究它 !而支配其运动的规律却并不复杂——开 二、把握 问题实质，掌握三个基本关系 普勒三定律描述天体运动的运动学规律 ，牛顿运动定律 天体运动背景知识复杂 ，求解参量众多，向心加速 及万有引力定律则揭示 出天体运动的动力学原因．本文 度表达式多样，故导致习题类型 G —— 胁蜂 ， 针对 中学物理中的天体运动问题 ，进行系统而有序的分 很多．但是，所有天体运动 问题都 ＼＼ ／／ 类，总结为 “七个三”，以期帮助师生全面准确地掌握这 可以总结为三个基本关系 ，如 图 l ＼＼～ ／／ 类 问题． 所示，我们称之 为不变 的 “铁三 阐1 一 、 区分描述重点 ，理解开普勒三定律 角”．因为从根本上说，天体运动动力学问题 的本质就是 开普勒三定律详细地描绘出太阳系各行星的运动 牛顿第二定律 F一7ra／在天体圆周运动中的应用，变化 特点，也同样适用于行星及其卫星系统． 的只是引力和向心加速度的表达式 ：要么是用万有 引力 三定律描述 的侧重点不 同：第一定律遵循 日心说 定律提供 向心力的公式 G 一m ，．解决相距较远 ， 』 的同时指 出了 日心说 的不足 ：行星运动轨道不是正 圆 的 “天上”问题 ，如卫星、人造卫星等飞行器的圆周运动 而是椭圆，太阳的位置不在 中心而在椭 圆的焦点上；第 问题；要么是利用万有引力定律提供重力的公式GM—m 二定律着重刻画行星在轨道上 的运动细节 ，否定 了 日 ， 心说中的匀速率 ，指出行星的运动应是变速运动，速率 一mg解决相对 “地面”静止的 “地上”的问题；要么是用 大小取决于它与太阳间的距 离，具体数值 由 “面积定 A 一2 重力提供 向心力 的公式 mg=m r解决 “近地”飞行 的 律”确定 ；第三定律指 出，围绕太 阳运动 的各行星 的轨 道参数有相关性 ，其半长轴 的三次方与周期平方之 比 航天器 问题．也就是说 ，没有一个天体动力学问题能 “逃 不变是个定值，开普勒是从第谷测量的数据 中得出上 脱”这三个基本关系的约束． o ● ●o ●0 ●(●) ● ● ● ● ● ●● ● ．()．o ● ● ● ● ● ●(● (● ●( ●(● ● ● ● ●o ．() ． ●) ●0 ● ● ●( ● ● ● ●(● ● ● ●● ．()．● 知识的深化和拓宽都可起到十分重要 的作用． 突破 口的；他们是怎样设计新实验 ，从而取得决定性实 另外，教师通过阅读材料的教学懂得一些史料，知 验结果的．通过物理学史的学习，使 自己从前人的活动 道一些知识 的诞生 、年代 、背景 ，科学研究方法 以及知识 中吸