7.1 行星的运动 课件 - 2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(共23张PPT)

1、2理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中k值大小只与中心天体有关3能用开普勒三定律分析行星运动问题1了解地心说与日心说的主要内容和代表人物两种学说的碰撞日心说地心说地球是宇宙的中心，太阳、月亮及所有的星星都是绕地球转动的。这就是地心说。托勒密天圆地方远古140托勒密地心说太阳是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星都围绕太阳做圆周运动。这就是日心说。天圆地方远古140托勒密地心说1543哥白尼日心说“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解释的现象“日心说”则能说明，就是说“日心说”比“地心说”更科学、更接近事实。例如：若地球不运动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每天的

2、情况就应是相同，事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同，而“日心说”则能说明这种情况；白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。真理最终战胜了谬误：天圆地方远古140托勒密地心说1543哥白尼日心说1546第谷出生第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10，第谷把这个不确定性减小到2。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。天才观察家第 谷（丹麦）问题：无论地心说还是日心说，古人都把天 体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，果真如此吗？1600开普勒任第谷助手数学天才 开普勒（德国）德

3、国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及数据，他得到的结果与第谷的观察数据相差8，而当时第谷公认的误差为2。开普勒经过20年的研究和四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，并总结为行星运动三大定律。 天圆地方远古140托勒密地心说1543哥白尼日心说1546第谷出生 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一个焦点上，又称轨道定律开普勒行星运动定律开普勒第一定律绘制椭圆：椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两焦点的距离之和有什么关系?开普勒第二定律 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的

4、面积，又称面积定律开普勒行星运动定律FF行星在远离太阳的过程中速度如何变化？近日点速度快，远日点速度慢春夏秋冬开普勒第三定律所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等， 又称周期定律开普勒行星运动定律a 3/ T2 =k【探究】：公式中 的比例系数k可能与谁有关？ 行星/卫星半长轴（km）周期（天）k（m/s）水星5787.97金星108225地球149365火星228687木星7784333土星142610759天王星287030660海王星449860148月球0.384427.3地球同步卫星0.04241通过上述数据，你得到了什么？3.3610183.3610183.3

5、610183.3610183.3610183.3610183.3710183.3710181.0310131.031013 注意：k 值只与中心天体有关！在中学阶段，我们按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为：1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心1.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一个焦点上2. 对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积3.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2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动3.所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次

6、方的比值都相等。即R /T=k与自转周期无关a 最大a 3/ T2 =k例1. 关于行星的运动,下列说法正确的有是 ( ) A . 行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越大 B . 行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大 C . 行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大 D .“冥王星”离太阳最远,绕太阳运动的公转 周期最长D课堂检测C3. (2021南宁市一中高一期中)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，由开普勒行星运动定律可知()A.太阳位于木星运行轨道的中心B.木星和火星绕太阳运行速度的大小始终相等C.木星半长轴的立方与公转周期平方之比等于火星半长轴的立方与公转周期平方之比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C4.