高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动教学课件

知识与技能

1.掌握开普勒三定律的内容及简单应用；学会处理行星运动的近似方法

2.通过探究活动培养观察现象、分析结果及应用数学知识解决物理问题的能力过程与方法通过了解人们认识行星运动的历史过程，体会科学研究的一般思路与方法——质疑、批判、猜测、观察与实验情感态度与价值观感悟科学家对科学的执着和献身精神，培养学生实事求是、敢于坚持真理的科学态度和热爱科学、勇于探索的的科学精神。7.1行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动太阳系八大行星探究一：历史的足迹

1、古人对天体运动存在哪些看法？2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？3、哪种学说占统治地位的时间较长？4、两种学说争论的结果是什么？1.古人对行星运动的探索天圆地方远古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）1.古人对行星运动的探索天圆地方远古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）

利用第谷提供的观测数据对行星轨道深入研究。高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动第谷（丹麦）开普勒（德国）↓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↓高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动1.古人对行星运动的探索天圆地方远古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高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动探究二

地球是不是绕太阳做匀速圆周运动？冬半年快夏半年慢90天88天93天94天

如果地球匀速圆周运动，那四季的时间应该有什么特点？高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动[做一做]

请画一个椭圆。高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动（1）长轴为______、短轴为______、焦点为________，半长轴为_________，半短轴为___________.（2）如果半长轴与半短轴相等，这个椭圆的形状会变成___________，焦点的位置将位于_________.O点圆形ABCDF1

和F2OA或OBOC或OD高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动第一定律：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。

RFF地球（轨道定律）2、开普勒行星运动定律第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。FF（面积定律）2、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1、某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于(

)A．F2

B．A点C．

F1

D．B点练一练A

探究三：

寻找行星绕太阳运动的周期与距离关系行星水星金星地球火星木星土星公转周期T0.2410.61511.88111.86229.457到太阳距离

a0.3870.72311.5245.2039.539计算机运算分析T∝a1.5→T∝a3/2→T2∝a3→a3/T2=k1.古人对行星运动的探索天圆地方远古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开普勒第三定律第三定律：所有行星的椭圆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。aFF地球表达式：a3T2=k半长轴

行星绕太阳公转的周期(周期定律)2、开普勒行星运动定律高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动

探究四：

寻找比值K取决于什么因素？绕行天体中心天体半长轴（x106km）公转周期（天）k/（m3/s2）水星太阳57.91

87.97

金星108.94

224.71

地球149.60

365

同步卫星地球0.0424

1

月球0.3844

27.322

k是仅由中心天体决定,与绕行天体无关，在中心天体相同的系统里k相同。3.36×10181.02×1013K值计算器高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！例如：高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动2、木星的公转周期约为12年，地球到太阳的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离约为（）A、2天文单位B、4天文单位

C、5.2天文单位D、12天文单位C练一练高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动1、行星轨道是圆，太阳处在圆心；2、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。行星轨道半长轴a(106km)轨道半短轴b(106km)水星57.956.7金星108.2108.1地球149.6149.5火星227.9226.9木星778.3777.4土星1427.01424.8天王星2882.32879.1海王星4523.94523.8aFFR3、行星运动的近似处理高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动一、地心说与日心说地球是中心→太阳是中心→宇宙无限（科学精神推动了认识发展）二、行星运动定律1、轨道定律：椭圆2、面积定律:3、周期定律：a3/T2=k（K是一个只与中心天体有关的物理量）小结三、行星运动的近似处理高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动1、在太阳系中，有八大行星绕太阳运行，它们绕太阳运行一周所用的时间最短的是

，最长的是

。

水星海王星达标自测高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动2、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是(

)A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处C．离太阳越近的行星的运动周期越长D．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等

D达标自测高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动3、如图所示是行星m绕恒星M运动情况示意图，下列说法正确的是(

)A．速度最大点是A点B．速度最小点是C点C．m从A到B做减速运动D．m从B到A做减速运动

AC达标自测高中物理人教版新教材必修第二册：万有引力与宇宙航行行星的运动高中