物理人教版（2019）必修第二册7.1行星的运动 课件（共28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28张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-10 19:45:22 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第七章 万有引力与宇宙航行
7.1 行星的运动
目录
contents
地心说
01
02
日心说
03
开普勒三定律
04
典例分析
地球到底有多渺小
地心说VS日心说
01
托 勒 密
地
心
说
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
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。
我们在地球上观察到的火星轨迹是这样的
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，随着人们对天体运动的不断研究，发现“地心说”所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多。如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了。
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。波兰天文学家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”。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。
日
心
说
哥白尼
因赞成“日心说”伽利略受到教廷的审判
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。
地心说VS日心说
开普勒三定律
03
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。
说明：
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，但所有轨道的有一个焦点重合。
开普勒第一定律
·
·
焦点1
焦点2
太阳
行星
也常说成轨道定律
对于任意一个行星而言，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
说明：
同一行星在近日点速率大于远日点速率。
M
N
开普勒第二定律
也常说成面积定律
春夏两季（186天）比
秋冬两季（179天）要长。
你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？
练一练
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。
开普勒第三定律
也常说成周期定律
K值与哪些因素有关？
·
·
焦点1
焦点2
太阳
行星
半长轴
半短轴
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：
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。
k值与环绕天体无关，由中心天体决定。
3、中心天体相同的系统里k值是相同的，中心天体不同的系统里k值不同。
1、第三定律不仅适用于行星绕太阳转，也适用于卫星绕行星转。对于同一个行星的不同卫星，它们也符合 。
2、所有行星绕太阳运行时都符合 。例如：地球和木星都绕太阳运动，则有：
关于开普勒第三定律补充认识：
行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
行星绕太阳做匀速圆周运动。
所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等，即
行星运动的近似处理方法
拓展：认识太阳系
04
典例分析
05
判断题(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动．( )
(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动．( )
(3)所有行星绕太阳运转的周期都是相等的． ( )
(4)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动． ( )
(5)行星的轨道半径和公转周期成正比． ( )
(6)公式 中的a可认为是行星的轨道半径．( )
(7)造成天体每天东升西落的原因是天空不转动，只是地球每天自西向东自转
一周． ( )
(8)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的． ( )
×
×
×
×
×
×
√
√
【例题】如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳处在椭圆的中心
B．火星绕太阳运行过程中，速率不变
C．土星比地球的公转周期大
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
C
【例题】如图所示，焦点为和的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率小，则根据开普勒定律可知，太阳应位于（ ）
A．A处 B．B处 C．处 D．处
【例题】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．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
B．太阳位于木星运行轨道的中心
C．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
D．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D
【例题】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。若行星运动周期为T，则该行星（ ）
A．c到d的时间tcd>
B．a到b的时间tab>
C．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
D．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
A
【例题】如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的1/9，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )天
A.１/9 B.1/3 C.1 D.9
【答案】 C
【解析】由于r卫＝r月/9,T月＝27天
由开普勒第三定律可
得T卫＝1天，故选项C正确。
多少？
第七章 万有引力与宇宙航行
7.1 行星的运动
目录
contents
地心说
01
02
日心说
03
开普勒三定律
04
典例分析
地球到底有多渺小
地心说VS日心说
01
托 勒 密
地
心
说
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
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说。它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。
我们在地球上观察到的火星轨迹是这样的
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，随着人们对天体运动的不断研究，发现“地心说”所描述的天体的运动不仅复杂而且问题很多。如果把地球从天体运动的中心位置移到一个普通的、绕太阳运动的行星的位置，换一个角度来考虑天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变得简单了。
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。波兰天文学家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”。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。
日
心
说
哥白尼
因赞成“日心说”伽利略受到教廷的审判
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。
地心说VS日心说
开普勒三定律
03
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。
说明：
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，但所有轨道的有一个焦点重合。
开普勒第一定律
·
·
焦点1
焦点2
太阳
行星
也常说成轨道定律
对于任意一个行星而言，它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
说明：
同一行星在近日点速率大于远日点速率。
M
N
开普勒第二定律
也常说成面积定律
春夏两季（186天）比
秋冬两季（179天）要长。
你认为春夏两季的时间长还是秋冬两季的时间长？
练一练
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。
开普勒第三定律
也常说成周期定律
K值与哪些因素有关？
·
·
焦点1
焦点2
太阳
行星
半长轴
半短轴
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：
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。
k值与环绕天体无关，由中心天体决定。
3、中心天体相同的系统里k值是相同的，中心天体不同的系统里k值不同。
1、第三定律不仅适用于行星绕太阳转，也适用于卫星绕行星转。对于同一个行星的不同卫星，它们也符合 。
2、所有行星绕太阳运行时都符合 。例如：地球和木星都绕太阳运动，则有：
关于开普勒第三定律补充认识：
行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
行星绕太阳做匀速圆周运动。
所有行星轨道半径的三次方与它的公转周期的二次方的比值都相等，即
行星运动的近似处理方法
拓展：认识太阳系
04
典例分析
05
判断题(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动．( )
(2)开普勒定律仅适用于行星绕太阳的运动．( )
(3)所有行星绕太阳运转的周期都是相等的． ( )
(4)在中学阶段可认为地球围绕太阳做圆周运动． ( )
(5)行星的轨道半径和公转周期成正比． ( )
(6)公式 中的a可认为是行星的轨道半径．( )
(7)造成天体每天东升西落的原因是天空不转动，只是地球每天自西向东自转
一周． ( )
(8)围绕太阳运动的行星的速率是一成不变的． ( )
×
×
×
×
×
×
√
√
【例题】如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A．太阳处在椭圆的中心
B．火星绕太阳运行过程中，速率不变
C．土星比地球的公转周期大
D．地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
C
【例题】如图所示，焦点为和的椭圆表示火星绕太阳运行的轨道，已知火星运行到A点的速率比运行到B点的速率小，则根据开普勒定律可知，太阳应位于（ ）
A．A处 B．B处 C．处 D．处
【例题】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．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
B．太阳位于木星运行轨道的中心
C．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
D．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D
【例题】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。若行星运动周期为T，则该行星（ ）
A．c到d的时间tcd>
B．a到b的时间tab>
C．从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间
D．从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
A
【例题】如图所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的1/9，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )天
A.１/9 B.1/3 C.1 D.9
【答案】 C
【解析】由于r卫＝r月/9,T月＝27天
由开普勒第三定律可
得T卫＝1天，故选项C正确。
多少？