【物理】行星的运动课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第1节行星的运动第七章

万有引力与宇宙航行高中物理人教版（2019）必修第二册新课引入同学们，2020年是中国航天的超级2020，这些高光时刻值得铭记。1.2020年11月24日嫦娥五号发射成功，挑战月球采样返回。2.2020年6月23日，北斗卫星导航系统第55颗卫星,北斗系统终于完成全部组网星座发射任务，正式建成！3.2020年7月23日，天问一号搭乘长征五号遥四火箭，从文昌航天发射场成功升空，开启前往火星数亿千米的旅程。人类初步探索宇宙的方法：看天中国西方高山围起了大地，而天空则高悬在高山之上。每天太阳横穿过天空，然后潜入地下隧道，到了第二天，再从东方升起。继续观察中国阴阳历二十八星宿西方埃及历法二十八星宿“看天”新课引入一、物理学史中心蓝色的是地球，其他天体、星球均围绕着地球转动。1.地心说克罗狄斯·托勒密“地心说”的集大成者；职业：数学家，天文学家，地理学家，占星家；生卒：约90年-168年；代表作品：《天文学大成》、《地理学》、《天文集》、《光学》代表人物一、物理学史地心说确实可以解释和预言大量的天文现象，但是随着新的天文观测事实的出现，原有的模型无法解释，就需要修正。2.日心说哥白尼：认为太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳运动。我们在地球上观察到的火星轨迹是这样的：一、物理学史哥白尼以及日心说，建立了全新的模型，问题一下变得简单。日心说开启了现代天文学的时代。解放后的天文学家，在新的模型的基础上展开工作，让整个天文学都获得了长足的进步。2.日心说职业：数学家，天文学家生卒：1473年2月19日-1543年5月24日代表作品：《天体运行论》尼古拉·哥白尼代表人物一、物理学史3.地心说和日心说的共同观点一、物理学史经过二十年的观测，获得了大量的有关行星运动数据。开普勒用二十多年时间研究第谷的行星观测记录，发现并总结得出了有关行星运动非常简洁的三个定律。约翰尼斯·开普勒：德国天文学家、数学家与占星家第谷·布拉赫：丹麦天文学家和占星学家一、物理学史天圆地方远古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二、开普勒三大定律1.椭圆定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。二、开普勒三大定律1.椭圆定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。半长轴ao焦点1半短轴b焦点2（1）行星绕太阳运动的轨道不是圆，是椭圆;（2）太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上;(3）行星与太阳的距离是不断变化的.二、开普勒三大定律2.面积定律：对任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。若经相同时间t，行星先后走过1-2的轨迹和3-4的轨迹，因为两块阴影部分的面积相等，故行星离太阳较近的时候（1-2）运行速度较大，而离太阳较远的时候（3-4）速度较小。二、开普勒三大定律探究：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4504.060190二、开普勒三大定律行星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探究：轨道半长轴a与公转周期T的定量关系二、开普勒三大定律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值不同二、开普勒三大定律3.周期定律：

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。（1）表达式：（2）a代表椭圆轨道的半长轴，T代表的公转周期；（3）k是一个对所有行星都相同的常数（k的大小与行星无关，只与中心天体的质量有关；若中心天体不同，则k不同）。二、开普勒三大定律实际上，行星的轨道与圆十分接近。二、开普勒三大定律（1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；4.现阶段的近似处理方法：（2）行星做匀速圆周运动；（3）所有行星轨道半径r的三次方与它公转周期T的二次方的比值都相等，即课堂小结1、开普勒第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。2、开普勒第二定律（面积定律）：对于每一个行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过的面积相等。3、开普勒第三定律（周期定律）a3T2=kk是一个对所有行星都相同的常量。典例探究例1

根据开普勒行星运动定律，以下说法中正确的是（）A.行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最大，近日点的速度最小B.行星沿椭圆轨道运动，在远日点的速度最小，近日点的速度最大C.行星运动的速度大小是不变的D.行星的运动是变速曲线运动BD典例探究

C典例探究3．我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗