物理人教版（2019）必修第二册7.1行星的运动（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册7.1行星的运动（共21张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-06 09:04:51 | ||
图片预览
文档简介
(共21张PPT)
行星的运动
人教高中物理 必修2
第一节
太阳系
学习目标
1.知道日心说、地心说的基本内容，了解两种学说在哲学发展史上的重大意义；
2.知道开普勒行星定律的内容，能根据开普勒定律做简单的分析计算；
3.了解中国古代对天体运动的描述，增强民族文化自信，培养实现中华民族伟大复兴的责任感。
教学重点
①理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关；
②知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理；
教学难点
理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关；
天圆地方
地心说
日心说
阿里斯塔克
以太阳为中心
亚里士多德
地球外面有九重天幕
天如鸡子，地如鸡中黄
导入
一、一段宇宙探索历程
在中国，虽然人们很早就进行了天星观测并取得了非凡的成就，但是由于封建集权的限制，没有形成系统的研究。而西方，在亚里士多德提出球星大地的基础上进入了宇宙模型建立的阶段。
代表人物：托勒密
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动。
地
心
说
代表人物：哥白尼
太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。
日
心
说
特别提醒：
古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。
后来，天文学家对天体运动有进行了进一步的研究，其中第谷和开普勒较为突出。
第谷是“日心说”最终战胜“地心说”的科学功臣。哥白尼之后，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。
第谷（1546-1601）
德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。
1、开普勒第一定律
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。
焦点
太阳
焦点
●
(轨道定律)
对开普勒第一定律的理解
①行星绕太阳运行的轨道严格来说不是圆而是椭圆
②太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上
③行星与太阳间的距离是不断变化的
二、开普勒三大定律
做一做
把细绳的两端合在一起（即两个焦点合并成一个点），再用铅笔把细绳拉紧，在板上画出的图形是什么？
思考：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
2、开普勒第二定律
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
（面积定律）
行星轨道
焦点
太阳
●
思考：
1、近日点速率和远日点速率一样大吗？
2、假设行星在近日点到太阳的距离为a，在远日点到太阳的距离为b，在近日点时速率为v1和在远日点时速率为v2是什么关系？
1、近日点速率最大，远日点速率最小。
2、
开普勒第二定律的理解
如果时间间隔t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律知道面积SA＝SB，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大，故近日点速率最大，远日点速率最小；行星靠近太阳运动时速率增大，远离太阳运动时速率减小。
所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。
猜想：a3/T2=k，你能猜出k可能跟谁有关吗 行星？太阳？
3.开普勒第三定律（周期定律）
行星/卫星 半长轴（106km） 周期（天） k（m /s ）
水星 57 87.97
金星 108 225
地球 149 365
火星 228 687
木星 778 4333
土星 1426 10759
天王星 2870 30660
海王星 4498 60148
月球 0.3844 27.3
同步卫星 0.0424 1
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.37×1018
3.37×1018
1.03×1013
1.03×1013
结论：
(1)开普勒第三定律也适用于太阳系以外的其他环绕系统， 不同的环绕系统，k值不同。
(2)k值与环绕天体无关，由中心天体决定。
中学阶段对天体运动的处理方法
由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理，开普勒三定律就可以这样表述：
1．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)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，即 ＝k.
练习题
1.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.所有行星的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
2、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据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.火星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
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
C
3、如图所示，某行星绕太阳逆时针运动，轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星( )
B
非常感谢您的观看
行星的运动
人教高中物理 必修2
第一节
太阳系
学习目标
1.知道日心说、地心说的基本内容，了解两种学说在哲学发展史上的重大意义；
2.知道开普勒行星定律的内容，能根据开普勒定律做简单的分析计算；
3.了解中国古代对天体运动的描述，增强民族文化自信，培养实现中华民族伟大复兴的责任感。
教学重点
①理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关；
②知道行星运动在中学阶段的研究中的近似处理；
教学难点
理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中k值的大小只与中心天体有关；
天圆地方
地心说
日心说
阿里斯塔克
以太阳为中心
亚里士多德
地球外面有九重天幕
天如鸡子，地如鸡中黄
导入
一、一段宇宙探索历程
在中国，虽然人们很早就进行了天星观测并取得了非凡的成就，但是由于封建集权的限制，没有形成系统的研究。而西方，在亚里士多德提出球星大地的基础上进入了宇宙模型建立的阶段。
代表人物：托勒密
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动。
地
心
说
代表人物：哥白尼
太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。
日
心
说
特别提醒：
古代的两种学说都不完善，因为太阳、地球等天体都是运动的，鉴于当时对自然科学的认识能力，日心说比地心说更先进。
后来，天文学家对天体运动有进行了进一步的研究，其中第谷和开普勒较为突出。
第谷是“日心说”最终战胜“地心说”的科学功臣。哥白尼之后，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。
第谷（1546-1601）
德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。
1、开普勒第一定律
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。
焦点
太阳
焦点
●
(轨道定律)
对开普勒第一定律的理解
①行星绕太阳运行的轨道严格来说不是圆而是椭圆
②太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上
③行星与太阳间的距离是不断变化的
二、开普勒三大定律
做一做
把细绳的两端合在一起（即两个焦点合并成一个点），再用铅笔把细绳拉紧，在板上画出的图形是什么？
思考：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
2、开普勒第二定律
太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
（面积定律）
行星轨道
焦点
太阳
●
思考：
1、近日点速率和远日点速率一样大吗？
2、假设行星在近日点到太阳的距离为a，在远日点到太阳的距离为b，在近日点时速率为v1和在远日点时速率为v2是什么关系？
1、近日点速率最大，远日点速率最小。
2、
开普勒第二定律的理解
如果时间间隔t2－t1＝t4－t3，由开普勒第二定律知道面积SA＝SB，可见离太阳越近，行星在相等时间内经过的弧长越长，即行星的速率越大，故近日点速率最大，远日点速率最小；行星靠近太阳运动时速率增大，远离太阳运动时速率减小。
所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比都相等。
猜想：a3/T2=k，你能猜出k可能跟谁有关吗 行星？太阳？
3.开普勒第三定律（周期定律）
行星/卫星 半长轴（106km） 周期（天） k（m /s ）
水星 57 87.97
金星 108 225
地球 149 365
火星 228 687
木星 778 4333
土星 1426 10759
天王星 2870 30660
海王星 4498 60148
月球 0.3844 27.3
同步卫星 0.0424 1
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.37×1018
3.37×1018
1.03×1013
1.03×1013
结论：
(1)开普勒第三定律也适用于太阳系以外的其他环绕系统， 不同的环绕系统，k值不同。
(2)k值与环绕天体无关，由中心天体决定。
中学阶段对天体运动的处理方法
由于大多数行星绕太阳运动的轨道与圆十分接近，因此，在中学阶段的研究中可以按圆轨道处理，开普勒三定律就可以这样表述：
1．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)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，即 ＝k.
练习题
1.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.所有行星的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
2、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据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.火星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星和木星公转周期之比的二次方等于它们轨道半长轴之比的三次方
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
C
3、如图所示，某行星绕太阳逆时针运动，轨道上有a、b、c、d四个对称点，若行星运动周期为T，则行星( )
B
非常感谢您的观看