物理人教版（2019）必修第二册 7.1 行星的运动（共30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30张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-18 21:48:42 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
课前预习：
1.地心说和日心说的内容是什么，代表人物是谁？
2.开普勒三定律的内容是什么？
学习目标：
1.了解地心说与日心说的主要内容和代表人物。
2.知道人类对行星运动的认识过程。
3.理解开普勒三个定律并能用来分析问题。
4.体会科学家在宣传和追求科学真理时所表现的坚定信念
和献身精神。
人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。
第七章 万有引力与宇宙航行
7.1 行星的运动
一、认识历程
谁是宇宙的中心？
阅读课文第一段和科学漫步部分，思考下列问题：
1.宇宙模型建立阶段的两大学派的内容是什么？
代表人物是谁？
地心说 日心说
代表人物
基本论点
托 勒 密
哥 白 尼
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕地球做圆周运动。
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。
2.为什么地心说会被人类长时间接受？
①符合人们的日常经验；
②符合宗教关于地球是宇宙的中心的说法
一、认识历程
托勒密（希腊）（公元90-168）
总结了希腊古天文学的成就，写成《天文学大成》。确定了一年的持续时间，编制了星表，给出日月食的计算方法等。他把天体运动的地心学说给以系统化的论证，后世遂把这种地心体系冠以他的名字，称为托勒密地心体系。这部巨著是当时天文学的百科全书，直到开普勒的时代，都是天文学家的必读书籍。
一、认识历程
3.哥白尼对地心说的哪个内容提出了质疑？
火星逆行
一、认识历程
3.哥白尼对地心说的哪个内容提出了质疑？
哥白尼认为地心说对行星逆行现象的解释不够简洁,
他认为宇宙是美的，而美的东西一定是简单和谐的，故大胆地提出“日心说”，使行星运动的描述变得简单
哥白尼（波兰）（公元1473-1543）
在哥白尼40岁时，他提出了日心说，改变了人类对自然对自身的看法。当时罗马天主教廷认为他的日心说违反《圣经》，哥白尼仍坚信日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天体运行论》。临近古稀之年才终于决定将它出版，但直到临终前才收到出版商寄来的一部他写的书。
4.继“日心说”后，又有哪些代表人物为行星运动的研究做出了巨大贡献？
布鲁诺（意大利）（公元1548-1600）
他勇敢地捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉葬者。由于批判经院哲学和神学，反对地心说，宣传日心说和宇宙观、宗教哲学，这些在他所处的时代中，都使其成为了风口浪尖上的人物，1592年被捕入狱，最后被宗教裁判所判为“异端”。1600年2月17日，被烧死在罗马鲜花广场
一、认识历程
4.继“日心说”后，又有哪些代表人物为行星运动的研究做出了巨大贡献？
一、认识历程
伽利略（意大利）（公元1564-1642 ）
1608年，荷兰人李波尔赛在一次偶然的机会中发明了望远镜。伽利略在得知这一消息后，立刻亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断加以改进。
伽利略利用他的望远镜发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成。他个人极力支持哥白尼的日心说，著有《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。
因赞成“日心说”伽利略受到教廷的审判
4.继“日心说”后，又有哪些代表人物为行星运动的研究做出了巨大贡献？
一、认识历程
第谷（丹麦）（公元1546-1601）
毕生精力投入到行星位置的测量中。在他以前，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′。他的观测结果为哥白尼的学说提供了关键性的支持。
5.地心说和日心说都认为天体在做哪种运动？
一、认识历程
地心说和日心说都认为天体运动是匀速圆周运动
开普勒（德国）
二十年的精心观测
星体做匀速圆周运动
四年多的刻苦计算
事实:8分的误差
结论:否定19种假设认为行星轨道为椭圆
第 谷（丹麦）
开普勒（德国）（1571-1630）
在第谷（开普勒的导师）的工作基础上，开普勒经过大量的计算，编制成《鲁道夫星表》，表中列出了1005颗恒星的位置。
这个星表比其他星表要精确得多，因此直到十八世纪中叶，《鲁道夫星表》仍然被天文学家和航海家们视为珍宝，它的形式几乎没有改变地保留到今天，他被称为“天上的立法者”。
一、认识历程
二、开普勒行星运动定律
情境：地球绕太阳运行的过程中,椭圆表示地球的公转轨道,发现一年之内北半球秋冬两季比春夏两季要少几天，这是什么的原因呢？
二、开普勒行星运动定律
开普勒用天体做匀速圆周运动的观点所得的结论和第谷所观察的数据存在至少8′的角度误差,但当时公认观测数据的误差不超过2′,也就是说，误差产生的原因可能是对天体运动的观点存在问题。
1.根据上述误差，开普勒得出了何种结论？
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同,即各行星的椭圆轨道大小不同,但所有轨道都有一个共同的焦点,太阳在此焦点上。称为开普勒第一定律
二、开普勒行星运动定律
2.行星沿椭圆轨道运动，行星运动的速度大小还保持不变吗？
近日点速度大于远日点速度
二、开普勒行星运动定律
3.根据近日点速度大于远日点速度，开普勒得出了何种结论？
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，称为开普勒第二定律
二、开普勒行星运动定律
4.观察：不同行星的运行快慢有何不同？
离太阳越近的行星运动的越快
二、开普勒行星运动定律
行星 半长轴a／106 km 公转周期／T
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 2869 30686
海王星 4495 60188
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 31 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 37 ×1018
3. 36 ×1018
k＝R3 /T2／(m3 s2)
结 论
5.通过数据观察：不同行星的半长轴和周期有何规律？
二、开普勒行星运动定律
6.开普勒第三定律内容是什么？
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
二、开普勒行星运动定律
行星 或卫星 中心体 半长轴(x106km) 公转周期(天) K值
水星 太阳 57 87.97 3.36×1018
金星 108 225 3.35×1018
火星 228 687 3.36×1018
同步卫星 地球 0.0424 1 1.02×1013
月球 0.3844 27.322 1.02×1013
K是一个只与中心天体质量有关的物理量
7.探究K值的决定因素：
二、开普勒行星运动定律
8.在中学阶段，我们按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为：
1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心
1.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
2. 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
3.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
2.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
3.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R /T =k
开普勒行星运动定律
小 结
1. 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.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与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
2.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图,下列说法正确的是( )
A.速度最大点是B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
C
3.通常可近似认为行星绕太阳做圆周运动。太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该行星绕太阳公转的周期是( )
A.10年 B.2年 C.4年 D.8年
D
完成思维导图：
课前预习：
1.地心说和日心说的内容是什么，代表人物是谁？
2.开普勒三定律的内容是什么？
学习目标：
1.了解地心说与日心说的主要内容和代表人物。
2.知道人类对行星运动的认识过程。
3.理解开普勒三个定律并能用来分析问题。
4.体会科学家在宣传和追求科学真理时所表现的坚定信念
和献身精神。
人们对行星运动的认识过程是漫长复杂的，历史上有过不同的看法，科学家对此进行了不懈的探索，通过本节内容的学习，将使我们正确地认识行星的运动。
第七章 万有引力与宇宙航行
7.1 行星的运动
一、认识历程
谁是宇宙的中心？
阅读课文第一段和科学漫步部分，思考下列问题：
1.宇宙模型建立阶段的两大学派的内容是什么？
代表人物是谁？
地心说 日心说
代表人物
基本论点
托 勒 密
哥 白 尼
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕地球做圆周运动。
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。
2.为什么地心说会被人类长时间接受？
①符合人们的日常经验；
②符合宗教关于地球是宇宙的中心的说法
一、认识历程
托勒密（希腊）（公元90-168）
总结了希腊古天文学的成就，写成《天文学大成》。确定了一年的持续时间，编制了星表，给出日月食的计算方法等。他把天体运动的地心学说给以系统化的论证，后世遂把这种地心体系冠以他的名字，称为托勒密地心体系。这部巨著是当时天文学的百科全书，直到开普勒的时代，都是天文学家的必读书籍。
一、认识历程
3.哥白尼对地心说的哪个内容提出了质疑？
火星逆行
一、认识历程
3.哥白尼对地心说的哪个内容提出了质疑？
哥白尼认为地心说对行星逆行现象的解释不够简洁,
他认为宇宙是美的，而美的东西一定是简单和谐的，故大胆地提出“日心说”，使行星运动的描述变得简单
哥白尼（波兰）（公元1473-1543）
在哥白尼40岁时，他提出了日心说，改变了人类对自然对自身的看法。当时罗马天主教廷认为他的日心说违反《圣经》，哥白尼仍坚信日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天体运行论》。临近古稀之年才终于决定将它出版，但直到临终前才收到出版商寄来的一部他写的书。
4.继“日心说”后，又有哪些代表人物为行星运动的研究做出了巨大贡献？
布鲁诺（意大利）（公元1548-1600）
他勇敢地捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉葬者。由于批判经院哲学和神学，反对地心说，宣传日心说和宇宙观、宗教哲学，这些在他所处的时代中，都使其成为了风口浪尖上的人物，1592年被捕入狱，最后被宗教裁判所判为“异端”。1600年2月17日，被烧死在罗马鲜花广场
一、认识历程
4.继“日心说”后，又有哪些代表人物为行星运动的研究做出了巨大贡献？
一、认识历程
伽利略（意大利）（公元1564-1642 ）
1608年，荷兰人李波尔赛在一次偶然的机会中发明了望远镜。伽利略在得知这一消息后，立刻亲自动手制作了第一架天文望远镜，并不断加以改进。
伽利略利用他的望远镜发现了月球表面的环形山、金星月相、木星的卫星、太阳黑子，发现了茫茫银河由无数个恒星所组成。他个人极力支持哥白尼的日心说，著有《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。
因赞成“日心说”伽利略受到教廷的审判
4.继“日心说”后，又有哪些代表人物为行星运动的研究做出了巨大贡献？
一、认识历程
第谷（丹麦）（公元1546-1601）
毕生精力投入到行星位置的测量中。在他以前，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′。他的观测结果为哥白尼的学说提供了关键性的支持。
5.地心说和日心说都认为天体在做哪种运动？
一、认识历程
地心说和日心说都认为天体运动是匀速圆周运动
开普勒（德国）
二十年的精心观测
星体做匀速圆周运动
四年多的刻苦计算
事实:8分的误差
结论:否定19种假设认为行星轨道为椭圆
第 谷（丹麦）
开普勒（德国）（1571-1630）
在第谷（开普勒的导师）的工作基础上，开普勒经过大量的计算，编制成《鲁道夫星表》，表中列出了1005颗恒星的位置。
这个星表比其他星表要精确得多，因此直到十八世纪中叶，《鲁道夫星表》仍然被天文学家和航海家们视为珍宝，它的形式几乎没有改变地保留到今天，他被称为“天上的立法者”。
一、认识历程
二、开普勒行星运动定律
情境：地球绕太阳运行的过程中,椭圆表示地球的公转轨道,发现一年之内北半球秋冬两季比春夏两季要少几天，这是什么的原因呢？
二、开普勒行星运动定律
开普勒用天体做匀速圆周运动的观点所得的结论和第谷所观察的数据存在至少8′的角度误差,但当时公认观测数据的误差不超过2′,也就是说，误差产生的原因可能是对天体运动的观点存在问题。
1.根据上述误差，开普勒得出了何种结论？
所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，不同行星轨道的半长轴不同,即各行星的椭圆轨道大小不同,但所有轨道都有一个共同的焦点,太阳在此焦点上。称为开普勒第一定律
二、开普勒行星运动定律
2.行星沿椭圆轨道运动，行星运动的速度大小还保持不变吗？
近日点速度大于远日点速度
二、开普勒行星运动定律
3.根据近日点速度大于远日点速度，开普勒得出了何种结论？
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，称为开普勒第二定律
二、开普勒行星运动定律
4.观察：不同行星的运行快慢有何不同？
离太阳越近的行星运动的越快
二、开普勒行星运动定律
行星 半长轴a／106 km 公转周期／T
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 2869 30686
海王星 4495 60188
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 31 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 37 ×1018
3. 36 ×1018
k＝R3 /T2／(m3 s2)
结 论
5.通过数据观察：不同行星的半长轴和周期有何规律？
二、开普勒行星运动定律
6.开普勒第三定律内容是什么？
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
二、开普勒行星运动定律
行星 或卫星 中心体 半长轴(x106km) 公转周期(天) K值
水星 太阳 57 87.97 3.36×1018
金星 108 225 3.35×1018
火星 228 687 3.36×1018
同步卫星 地球 0.0424 1 1.02×1013
月球 0.3844 27.322 1.02×1013
K是一个只与中心天体质量有关的物理量
7.探究K值的决定因素：
二、开普勒行星运动定律
8.在中学阶段，我们按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为：
1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心
1.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
2. 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
3.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
2.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
3.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R /T =k
开普勒行星运动定律
小 结
1. 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.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与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
2.如图所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图,下列说法正确的是( )
A.速度最大点是B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
C
3.通常可近似认为行星绕太阳做圆周运动。太阳系中有一颗绕太阳公转的行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍,则该行星绕太阳公转的周期是( )
A.10年 B.2年 C.4年 D.8年
D
完成思维导图：