行星的运动 课件-高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

7.1行星的运动第七章万有引力与宇宙航行问题？不同行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行的轨道有怎样的特点？行星绕太阳运行的周期与距离太阳的远近是否存在某种关系？科学漫步阅读科学漫步栏目“人类对行星运动规律的认识”，了解描述天体运动的史料，思考如下问题：1、托勒密的地心说和哥白尼的日心说基本观点是什么？2、关于运动的描述，托勒密的地心说和哥白尼的日心说有哪些相似的地方？3、从运动学的角度来看，托勒密的地心说和哥白尼的日心说的区别是什么？4、为什么日心说最终战胜了地心说？古人对行星运动的探索1天圆地方远古140托勒密地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。托勒密古人对行星运动的探索1天圆地方远古140托勒密地心说1543哥白尼日心说日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。哥白尼古人对行星运动的探索1天圆地方远古140托勒密地心说1543哥白尼日心说1546第谷出生天才的观察家

第谷·布拉赫建立天文台，把天体位置测量的误差由10`减少到2`。第谷（丹麦）古人对行星运动的探索1利用第谷提供的观测数据对行星轨道深入研究。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1600开普勒任第谷助手数学天才

开普勒（德国）开普勒天圆地方远古140托勒密地心说1543哥白尼日心说1546第谷出生1600开普勒任第谷助手1609开普勒第一定律第二定律古人对行星运动的探索1第谷↓毕生的精心观测记录↓8′的误差

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←行星运动规律是匀速圆周运动?20年潜心研究↓开普勒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。开普勒定律2开普勒第一定律开普勒定律2做一做请结合课本第45页做一做栏目体验椭圆的绘制开普勒定律2开普勒第二定律对于任意一个行星而言，它和太阳的联线在相等的时间内扫过相等的面积行星轨道焦点太阳●思考？行星绕太阳运动的速度大小变吗，请说明理由？行星绕太阳运动的速度大小变化从近日点到远日点运动时速度越来越小，反之，越来越大一年之内,春夏两季共186天,而秋冬两季只有179天.为什么秋冬两季比春夏两季时间短？春92天夏94天秋89天冬90天年份春分夏至秋分冬至20183.216.219.2312.2220193.216.219.2312.2220203.206.219.2212.21开普勒定律2思考？开普勒定律2探究：轨道半长轴a与公转周期T的定量关系行星轨道半长轴a(106km)公转周期T（天）水星57.988金星108.2225地球149.6365火星227.9687木星778.34333土星1427.010778天王星2870.130685海王星4504.060190开普勒定律2探究：轨道半长轴a与公转周期T的定量关系行星aaa²a³TTT²T³水星57.988金星108.2225地球149.6365火星227.9687……

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0.1490.0580.5220.3781.0001.0001.0001.0002.3203.5330.0580.3790.0140.2343.5426.6661.0001.0000.3870.2410.7231.5230.6161.882结论：所有行星轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等天圆地方远古140托勒密地心说1543哥白尼日心说1546第谷出生1600开普勒任第谷助手1609开普勒第一定律第二定律1619开普勒第三定律开普勒定律2开普勒第三定律所有行星的椭圆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。

即：注：比值k是一个对所有行星都相同的量开普勒定律2思考？k的大小与什么有关？星体aaa²a³TTT²a3/T2水星57.988金星108.2225地球149.6365火星227.9687月球0.38440.0026

27.3

同步卫星0.04210.0002810.0580.3781.0001.0003.5330.0580.3793.5421.0000.2410.6161.8821.0000.3870.7231.5231.758*10-8

2.195*10-120.0750.0270.00567.29*10-431.39*10-830.01*10-81111注：中心天体不同，K值不同1、开普勒能够得到行星运动定律的原因是什么？开普勒定律2思考？2、开普勒第一、第二、第三定律描述的关键问题是什么？3、教材通过画图说明“行星绕太阳的轨道十分接近圆”，到底有多接近？4、开普勒行星运动定律对地球卫星的运动是否合适？开普勒定律2实际上，行星的轨道与圆十分接近。我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为：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3行星运动的近似处理行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心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所有行星的轨道的半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。

即R³/T²=k例1.下列说法正确的有()A.太阳系中的八大行星有一个共同的轨道焦点B.行星的运动方向总是沿着轨道的切线方向C.行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直D.行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大E.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ABD练习与应用例2

某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图5所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点.若行星运动周期为T，则该行星A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间√图5练习与应用例3.某行星沿椭圆轨道运行，近日点离太阳距离为a，远日点离太阳距离为b，过近日点时行星的速率为va，则过远日点时速率为（

）练习与应用C解：扇形面积公式为弧长与半径乘积的一半，根据开普勒第二定律有：例4.如图，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴