人教版高一物理必修2第六章-6.1行星的运动-36张课件

第六章第1节人教版普通高中课程标准教材物理必修2行星的运动豫章中学董萍浩瀚的宇宙随着科学技术的不断发展,哪种学说更加具有说服力呢?地心说日心说

对天体的运动，历史上有过“地心说”和“日心说”两种对立的认识。发生过激烈的斗争。地心说

托勒密，伟大的古代天文学家（约90～168），于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”.

一、古人对天体运动的看法及发展过程托勒密

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。地心说描绘了一个复杂的天体运动图象。均轮本轮火星地球火星运动路径日心说哥白尼

一、古人对天体运动的看法及发展过程布鲁诺太阳是宇宙的中心，并且静止不动，一切行星都围绕太阳做圆周运动

随着天文观测不断进步，“地心说”暴露出许多问题。逐渐被波兰天文学家哥白尼(1473-1543)提出的“日心说”所取代。

哥白尼经过近四十年的观测和计算，于1543年出版了<<天体运行论>>正式提出“日心说”。

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“日心说”对天体的描述大为简化，同时打破了过去认为其它天体和地球截然有别的界限，是一项真正的科学革命。这种学说和宗教的主张是相反的。后人把历史上这桩勇敢的壮举形容为：

“哥白尼拦住了太阳，推动了地球。”

一、古人对天体运动的看法及发展过程

实际上，太阳也不是宇宙的中心，也并非静止，它在以2.46亿年的周期绕银河系中心运动。为宣传和捍卫这个学说，意大利学者布鲁诺被宗教裁判所活活烧死。伽利略伽利略的木星观测日志

一、古人对天体运动的看法及发展过程

①都有一个中心天体且静止不动。

②匀速圆周运动。两种学说的共同点

"日心说"也并不是绝对正确的,因为太阳只是太阳系的一个中心天体,而太阳系只是宇宙中众多星系之一,所以太阳并不是宇宙的中心,也不是静止不动的。"日心说",只是比"地心说"更准确些罢了。可以解决许多问题，行星运动的描述变得简单。取代地心说的原因：二十年的精心观测↓8分的误差

否定19种假设↓↓行星轨道为椭圆若是匀速圆周运动……怎么回事呢……第谷（丹麦）开普勒（德国）数学天才观测能手四年多的刻苦计算↓70余次尝试尊重客观事实百折不挠坐得了冷板凳耐得住寂寞春92天夏94天秋89天冬90天[探究]年份春分夏至秋分冬至20043/206/219/2312/2120053/206/219/2312/2120063/216/219/2312/21春92天夏94天秋89天冬90天地球绕太阳的运行在夏季较慢而在冬季稍快。开普勒第一定律：（轨道定律）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。做一做：认识椭圆

二、开普勒行星运动定律椭圆轨道上任意一点到两焦点的距离之和保持不变思考：不同的行星绕大阳运行时椭圆轨道相同吗?注意：1、太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。2、不同行星轨道不同，但所有轨道的焦点重合。行星轨道焦点太阳焦点●MN开普勒第二定律：（面积定律）对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间里扫过的面积相等。

二、开普勒行星运动定律思考与讨论：行星在各点运动的速率相同吗？近日点与远日点相比较，行星在哪一点运动较快？

1609年《新天文学》

某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日点A到太阳的距离为r，远日点B到太阳的距离为R。若行星经过近日点时的速度为vA

，求该行星经过远日点时的速度vB的大小。

行星中心体半长轴(x106km)公转周期(天)水星太阳5787.97金星108225火星地球土星木星2281491426778687365107594333人造卫星地球0.042411.02×1013月球0.384427.3221.02×10133.36×10183.35×10183.36×10183.36×10183.35×10183.36×1018K是一个常量，与中心天体有关，与行星无关；中心天体不同，K值不同。开普勒第三定律：（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的立方和公转周期的平方成正比。a3/T2=Ka

二、开普勒行星运动三定律思考：比值K跟谁有关？

1619年《宇宙和谐论》注：该定律不但适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。R3T2=k

开普勒在他的三大定律完成后，抑制不住自己的巨大喜悦，在书的前言中写道：“这正是我十六年前就强烈希望探求的东西。我就是为了这个目的同第谷合作的……现在大势已定！书已经写成，是现在被人读还是后代有人读，于我却无所谓了。也许这本书要等上一百年，要知道，大自然也等了观察者六千年呢！”

开普勒关于行星运动的确切描述，不仅使人们在解决行星的运动学问题上有了依据，更澄清了人们对天体运动神秘、模糊的认识，同时也推动了天体动力学问题的研究

开普勒（1571-1630）是继哥白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人物，被后世的科学史家称为“天空的立法者”。

二、开普勒行星运动定律实际上，多数行星的轨道与圆十分接近，那么开普勒三定律又当如何表述呢？观察八大行星图后请思考:1、多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；2、对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即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。简化模型后的开普勒三定律：（理想化模型）需要注意：

（1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值k是由行星质量所决定的另一恒量（2）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动．（3）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律，它们每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的．A．地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星都绕地球运动B.太阳是宇宙的中心，所有天体都绕太阳运动C.太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动D．“地心说”和哥白尼提出的“日心说”现在看来都是不正确的1、下列说法正确的是()课堂练习2.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9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是（）A．3年B．9年C．27年D．81年课堂练习3.哈雷彗星最近出现的时间是1986年，天文学家哈雷预言，这颗彗星将每隔一定时间就会出现，请预算下一次飞近地球是哪一年？提供数据：（1）地球公转接近圆，彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆；（2）彗星轨道的半长轴R1约等于地球公转半径R2的18倍。

你1、开普勒第一定律（轨道定律）

所有行星绕太阳的运动的轨道都是椭圆，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。3、开普勒第三定律（周期定律）

所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．

小结一、地心说和日心说地心说日心说代表人物基本论点缺点托勒密哥白尼地球是宇宙的中心，是静止不动的宇宙的中心是太阳

描述天体的运动遇到了困难太阳不是宇宙的中心，行星绕太阳的运动轨道不是圆行星轨道焦点太阳●二、开普勒行