物理人教版（2019）必修第二册 7.1行星的运动 课件（共23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 课件（共23张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 935.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-07-18 22:36:20 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第七章 万有引力与航天
7.1行星的运动
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？
古人对行星运动的探索
1.地心说：托勒密
2.日心说：哥白尼
一、地心说和日心说的比较
内容 局限性
地心说 ______是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕________运动 都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的_____________运动，但和丹麦天文学家______的观测数据不符
日心说 ______是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕______运动 太阳
太阳
地球
地球
匀速圆周运动
第谷
第 谷（天才的观测家）建立天文台，把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/。
二十年的精心观测，记录了大量的天文观测数据
开普勒（天才的数学家）
按照行星做匀速圆周运动的观点来计算，发现计算数据与第谷的观测数据存在8分的偏差
怎么回事呢？
经过大量的计算，否定19 种假设
行星绕太阳运动的轨道为椭圆
二、开普勒行星运动定律
二、开普勒行星运动三定律
1.第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在椭
圆的一个________上．
椭圆
焦点
a
F
F
地球
注：1.太阳并不是位于椭圆的中心，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。
二、开普勒行星运动三定律
2.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
近日点
远日点
结论：行星在近日点速度 ，远日点速度 。
最大
最小
【当堂检测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
A
二、开普勒行星运动三定律
3.第三定律（周期定律）
所有行星的轨道________________跟它的_________________的比值都相等。
注：式中k的值只与中心天体质量有关，与环绕天体质量无关．
半长轴的三次方
公转周期的二次方
a
地球T
表达式：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳
公转的周期
八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！
例如：
【当堂检测2】太阳系的几个行星中，与太阳之间的平均距离越大的行星，它绕太阳公转一周所用的时间（ ）
A.越长 B.越短 C.相等 D.无法判断
A
行星 半长轴a／106 km 公转周期T
水星 57 87.9天
金星 108 225天
地球 149 365天（1年）
火星 228 1.9年
木星 778 11.8年
土星 1426 29.5
天王星 2869 84.0年
海王星 4495 164.9年
k＝a3 /T2／(m3 s-2)
3. 36 ×1018
3. 35 ×1018
3. 31 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 37 ×1018
3. 36 ×1018
行 星 轨道半长轴a (106km) 轨道半短轴b
(106km)
水星 57.9 56.7
金星 108.2 108.1
地球 149.6 149.5
火星 227.9 226.9
木星 778.3 777.4
土星 1427.0 1424.8
观察：六大行星轨道数据表
三、行星运动的近似处理
观察：下图是按不同比例尺绘制的太阳系八颗行星及冥王星的轨道
三、行星运动的近似处理
结论：行星的轨道十分接近圆。
实际上，行星的椭圆轨道与圆十分接近，在高中阶段的一些计算中，为了简便我们会按圆轨道进行处理：
1.行星绕太阳运动的轨道是圆，太阳处在圆心上。
2.对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的线速度大小不变，
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。
三、行星运动的近似处理
a
F
F
R
r3/ T2 =k
【当堂检测3】有人发现了一个小行星，测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍，则这颗小行星绕太阳的公转周期将是
地球的公转周期的几倍
根据开普勒第三定律：
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、开普勒行星运动定律
1、轨道定律：
2、面积定律:
3、周期定律：
（K是一个只与中心天体有关的物理量）
课堂小结
三、行星运动的近似处理
r3/ T2 =k
例1. (2021·重庆市渝北区七校高一下期末)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
B.地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C.开普勒第三定律的表达式 ＝k中的T 代表行星的自转周期
D.开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动
D
例2. (2022·淮安市高一期中)下列对开普勒行星运动定律的理解正确的是（ ）
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，这些椭圆有一个共同的焦点，
太阳就在此焦点上
B.行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数，此
常数的大小与太阳和行星均有关
C.行星靠近太阳时运动速度小，远离太阳时运动速度大
D.行星轨道的半长轴越长，其自转的周期就越大
A
例3. 某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点.若该行星运动的周期为T，沿逆时针方向运行，则该行星（ ）
A. 从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
B. 从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
C. a到b的时间tab>
D. c到d的时间tcd>
D
例4.(2021·揭阳市高一下期末)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，其中火星轨道半长轴为1.524天文单位(地球到太阳的平均距离为1个天文单位).则火星公转一周约为（ ）
A. 0.8年 B. 2年
C. 3年 D. 4年
B
例5. (2021·浙江省高一月考)如图所示是中国“天问一号”探测器拍摄的火星影像图.已知火星绕日公转一圈，相当于地球上的两年，假设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，则火星与太阳之间的距离约为地球与太阳之间距离的 ( )
c
【书后练习4】地球轨道接近圆，但彗星的轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星他算出这颗彗星的轨道的半长轴为地球轨道的18倍并预言这颗彗星每隔一定时间就会出现。后来哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，那么，他下次飞近地球是哪一年？
思考？
90天
88天
93天
94天
冬半年快
夏半年慢
如果地球匀速圆周运动，那四季的时间应该有什么特点？
地球是不是绕太阳做匀速圆周运动？
第七章 万有引力与航天
7.1行星的运动
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？
古人对行星运动的探索
1.地心说：托勒密
2.日心说：哥白尼
一、地心说和日心说的比较
内容 局限性
地心说 ______是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕________运动 都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的_____________运动，但和丹麦天文学家______的观测数据不符
日心说 ______是宇宙的中心，是静止不动的，地球和其他行星都绕______运动 太阳
太阳
地球
地球
匀速圆周运动
第谷
第 谷（天才的观测家）建立天文台，把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/。
二十年的精心观测，记录了大量的天文观测数据
开普勒（天才的数学家）
按照行星做匀速圆周运动的观点来计算，发现计算数据与第谷的观测数据存在8分的偏差
怎么回事呢？
经过大量的计算，否定19 种假设
行星绕太阳运动的轨道为椭圆
二、开普勒行星运动定律
二、开普勒行星运动三定律
1.第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在椭
圆的一个________上．
椭圆
焦点
a
F
F
地球
注：1.太阳并不是位于椭圆的中心，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。
二、开普勒行星运动三定律
2.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
近日点
远日点
结论：行星在近日点速度 ，远日点速度 。
最大
最小
【当堂检测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
A
二、开普勒行星运动三定律
3.第三定律（周期定律）
所有行星的轨道________________跟它的_________________的比值都相等。
注：式中k的值只与中心天体质量有关，与环绕天体质量无关．
半长轴的三次方
公转周期的二次方
a
地球T
表达式：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳
公转的周期
八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！
例如：
【当堂检测2】太阳系的几个行星中，与太阳之间的平均距离越大的行星，它绕太阳公转一周所用的时间（ ）
A.越长 B.越短 C.相等 D.无法判断
A
行星 半长轴a／106 km 公转周期T
水星 57 87.9天
金星 108 225天
地球 149 365天（1年）
火星 228 1.9年
木星 778 11.8年
土星 1426 29.5
天王星 2869 84.0年
海王星 4495 164.9年
k＝a3 /T2／(m3 s-2)
3. 36 ×1018
3. 35 ×1018
3. 31 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 36 ×1018
3. 37 ×1018
3. 36 ×1018
行 星 轨道半长轴a (106km) 轨道半短轴b
(106km)
水星 57.9 56.7
金星 108.2 108.1
地球 149.6 149.5
火星 227.9 226.9
木星 778.3 777.4
土星 1427.0 1424.8
观察：六大行星轨道数据表
三、行星运动的近似处理
观察：下图是按不同比例尺绘制的太阳系八颗行星及冥王星的轨道
三、行星运动的近似处理
结论：行星的轨道十分接近圆。
实际上，行星的椭圆轨道与圆十分接近，在高中阶段的一些计算中，为了简便我们会按圆轨道进行处理：
1.行星绕太阳运动的轨道是圆，太阳处在圆心上。
2.对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的线速度大小不变，
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。
三、行星运动的近似处理
a
F
F
R
r3/ T2 =k
【当堂检测3】有人发现了一个小行星，测得它到太阳的平均距离是地球到太阳的平均距离的8倍，则这颗小行星绕太阳的公转周期将是
地球的公转周期的几倍
根据开普勒第三定律：
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、开普勒行星运动定律
1、轨道定律：
2、面积定律:
3、周期定律：
（K是一个只与中心天体有关的物理量）
课堂小结
三、行星运动的近似处理
r3/ T2 =k
例1. (2021·重庆市渝北区七校高一下期末)关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心
B.地球和太阳的连线与火星和太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等
C.开普勒第三定律的表达式 ＝k中的T 代表行星的自转周期
D.开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动
D
例2. (2022·淮安市高一期中)下列对开普勒行星运动定律的理解正确的是（ ）
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，这些椭圆有一个共同的焦点，
太阳就在此焦点上
B.行星椭圆轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方之比为常数，此
常数的大小与太阳和行星均有关
C.行星靠近太阳时运动速度小，远离太阳时运动速度大
D.行星轨道的半长轴越长，其自转的周期就越大
A
例3. 某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点.若该行星运动的周期为T，沿逆时针方向运行，则该行星（ ）
A. 从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
B. 从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
C. a到b的时间tab>
D. c到d的时间tcd>
D
例4.(2021·揭阳市高一下期末)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，其中火星轨道半长轴为1.524天文单位(地球到太阳的平均距离为1个天文单位).则火星公转一周约为（ ）
A. 0.8年 B. 2年
C. 3年 D. 4年
B
例5. (2021·浙江省高一月考)如图所示是中国“天问一号”探测器拍摄的火星影像图.已知火星绕日公转一圈，相当于地球上的两年，假设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，则火星与太阳之间的距离约为地球与太阳之间距离的 ( )
c
【书后练习4】地球轨道接近圆，但彗星的轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星他算出这颗彗星的轨道的半长轴为地球轨道的18倍并预言这颗彗星每隔一定时间就会出现。后来哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星，哈雷彗星最近出现的时间是1986年，那么，他下次飞近地球是哪一年？
思考？
90天
88天
93天
94天
冬半年快
夏半年慢
如果地球匀速圆周运动，那四季的时间应该有什么特点？
地球是不是绕太阳做匀速圆周运动？