人教高中物理必修二6.1行星的运动课件(共26张PPT)

1、6.1 6.1 行星的运动行星的运动太阳太阳思考：思考：行星按照怎样的规律运动呢？行星按照怎样的规律运动呢？2 2、“地心说地心说”和和“日心说日心说”的观点、代的观点、代 表人物分别是什么？表人物分别是什么？1 1、古代人对天体运动存在哪些看法？、古代人对天体运动存在哪些看法？预习课本，回答问题：预习课本，回答问题：观点：观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，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。太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。一、人们对行星运动的认识发展过程一、人们对行星运动的认识发展过程观点：观点： 太阳才是宇宙的中心，太阳是静止不动的，太阳才是宇宙的

2、中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年的周期是地球绕太阳公转一周的反映。的周期是地球绕太阳公转一周的反映。一、人们对行星运动的认识发展过程一、人们对行星运动的认识发展过程 天才观察者：天才观察者：第谷第谷布拉赫布拉赫 哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-16011546-1601）进行的，他成

3、功的把观测误差缩小到）进行的，他成功的把观测误差缩小到2 2分。分。一、人们对行星运动的认识发展过程一、人们对行星运动的认识发展过程 1609年开普勒在新天文学一书中公布了开普勒第一、第二定律，1619年又公布了开普勒第三定律。(2) 真理超出希望真理超出希望 开普勒（开普勒（1571-16301571-1630）是继哥白）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说并在天文学方面有突破性成就的说并在天文学方面有突破性成就的人物。人物。一、人们对行星运动的认识发展过程一、人们对行星运动的认识发展过程1、开普勒第一定律二、开普勒三定律二、开普勒三定律（1）椭圆）椭圆：平

4、面内与两个定点平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数的距离之和等于常数（大于（大于|F1F2|）的点的轨迹叫做）的点的轨迹叫做椭圆椭圆，这两个定点叫做椭圆的，这两个定点叫做椭圆的焦点，焦点，两焦点间的距离叫做两焦点间的距离叫做焦距焦距。 y x M M F F 1 O F F 2 A A 1 A A 2 B B 2 B B 1 半长轴半长轴：|0A1|= |0A2|半短轴：半短轴：|0B1|= |0B2|焦点：焦点：F1、F2焦距：焦距：|F1F2|（2）当焦距长度变化时，曲线会变成什么形状？）当焦距长度变化时，曲线会变成什么形状？（3）当两焦点重合时，曲线会变成什么形状？）当两焦点重合

5、时，曲线会变成什么形状？1、开普勒第一定律、开普勒第一定律 对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。相等的时间内扫过相等的面积。2、开普勒第二定律二、开普勒三定律二、开普勒三定律21TT 21SS vtrlrS2121由扇形面积由扇形面积 由上可知，在由上可知，在S相同，时间相同，时间t也相同时，半径也相同时，半径r越小，越小，则速度则速度v越大。越大。21vvba你能分析近日点与远日点速度大小关系吗？432211ttTttT1v2v2、开普勒第二定律、开普勒第二定律 行星运动绕太阳运动的轨道是什行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状

6、？么形状？地球地球圆？圆？探究活动二探究活动二2、开普勒第二定律、开普勒第二定律结论：秋冬两季比春夏两季时间短结论：秋冬两季比春夏两季时间短请计算一下春夏秋冬的时间请计算一下春夏秋冬的时间年份春分夏至秋分冬至20063/216/219/2312/2220073/216/229/2312/2220083/206/219/2212/2120093/206/219/2312/222、开普勒第二定律、开普勒第二定律 原因分析原因分析 ：假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动, ,太阳在焦点上太阳在焦点上, ,根据曲线运动的特点，得在秋分到冬根据曲线运动的特点，得在秋分到冬

7、至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，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。所以秋冬两季比春夏两季要短。2、开普勒第二定律、开普勒第二定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的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。公转周期的二次方的比值都相等。太阳行星FaOkTa23a：半长轴T：公转周期3、开普勒第三定律二、开普勒三定律二、开普勒三定律 分组计算完成表格，验证开普勒第三定律分组计算完成表格，验证开普勒第三定律探究活动三探究活动三3、开普勒第三定律、开普勒第三定律行星行星半长轴半长轴a(106km)公转周期公转周期T(

8、天天)a3T2k水星水星5787.97金星金星108225地球地球149365火星火星228687木星木星7784333土星土星142610759天王星天王星286930686海王星海王星449560188 卫星是否有类似性质？那么卫星是否有类似性质？那么k值与哪些因值与哪些因素有关呢？素有关呢？3、开普勒第三定律、开普勒第三定律结论：结论： k值与中心天体有关，而与环绕天体无关卫星卫星半长轴半长轴a( (10106 6km)km)公转周期公转周期T( (天天) )a3T2k同步卫同步卫星星0.04240.04241 1月球月球0.38440.384427.3327.33土卫七土卫七1.481

9、01.481023.323.3土卫六土卫六3.56103.561079.3379.33，。 。3、开普勒第三定律、开普勒第三定律 什么情况下椭圆可以与圆很什么情况下椭圆可以与圆很接近接近 ？回忆思考：回忆思考： 、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。、行星绕太阳做匀速圆周运动。、行星绕太阳做匀速圆周运动。、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比 值都相等。值都相等。 总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆 周运动处理，对应的半长轴即为圆

10、的半径周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。三、行星运动近似处理方法三、行星运动近似处理方法解题要点：（1）使用开普勒第三定解决问题时切记k是由中心天 体决定的常数与环绕天体无关，与环绕天体的 半径无关，如果轨道为圆，则R为转动半径，如 果轨道为椭圆则R应为半长轴。（2）要准确分析计算出飞船在椭圆轨道上运行时半 长轴的大小。（3）注意A点到B点的时间和周期的关系。 明确明确日心说与地心说的代表人物与主要观点日心说与地心说的代表人物与主要观点 明确明确第一定律反映了行星运动的轨迹是椭圆第一定律反映了行星运动的轨迹是椭圆 第二定律描述了行星在近日点的速率最大，在第二定律描述了行星在近日点的速率最大

11、，在远日点的速率最小。远日点的速率最小。 第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系。关系。 在近似计算在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。圆周运动。小结小结典例典例2宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是 （ ）A3年年 B9年年 C27年年 D81年年典例典例1.太阳系中有八大行星，请你将它们绕太阳运太阳系中有八大行星，请你将它们绕太阳运动

12、的周期由小到大依次排序动的周期由小到大依次排序典例典例3.木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳的转动的周期的木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳的转动的周期的12倍，则木星绕太阳运行的轨道半长轴约为地球绕太阳运行倍，则木星绕太阳运行的轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长轴的轨道半长轴的倍倍. v 课堂训练课堂训练v 1下列说法正确的是( )v A地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动v B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动v C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动v D“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的v 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 2、神舟六号沿半径为神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其的圆周绕地球运动，其周期为周期为T，如果飞船要返回地面，可在