7.1 行星的运动 教学课件(共18张PPT)-人教版高中物理（2019）必修下册
文档属性
| 名称 | 7.1 行星的运动 教学课件(共18张PPT)-人教版高中物理（2019）必修下册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 9.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-11-21 09:28:15 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
第七章 万有引力与航天
第1节 行星的运动
学习目标
1.通过自主学习，了解开普勒行星运动定律的发现历程。
2.理解开普勒行星运动定律及其科学价值，并能应用开普勒行星运
动定律解决相关问题。
3.感悟科学家追求科学真理的坚定与执着精神，体会科学家实事求
是、尊重客观事实、不迷信权威、勇于探索的科学态度和科学精神。
探究一、人类对行星运动的认识
自主阅读课本44页课本第一段和46-47科学漫步，思考以下问题。
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？
2.关于运动的描述，托勒密的地心说和哥白尼的日心说有哪些相似的地方？
3.从运动学的角度来看，托勒密的地心说和哥白尼的日心说的区别是什么？
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？
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
托勒密与地心说
哥白尼与日心说
日
心
说
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。
代表人物：哥白尼
探究一、人类对行星运动的认识
自主阅读课本44页课本第一段和46-47科学漫步，思考以下问题。
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？
2.关于运动的描述，托勒密的地心说和哥白尼的日心说有哪些相似的地方？
3.从运动学的角度来看，托勒密的地心说和哥白尼的日心说的区别是什么？
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？
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10ˊ，第谷把这个不确定性减小到2ˊ。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。
第谷（1546-1601）
观测大师——第谷
开普勒行星运动定律
第 谷（丹麦天文学家）
开普勒（德国天文学家）
二十年的精心观测
多年的刻苦计算
8 分的误差
行星轨道为椭圆《新天文学》
否定 19种假 设
这是怎么回事？
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。
怎样绘制一个椭圆呢？
开普勒第一定律
开普勒第一定律也常说成轨道定律
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
做一做：绘制椭圆
做法：可以用一条细绳和两只图
钉来画椭圆。把白纸铺在木板上
然后按上图钉。把细绳的两端
系在图钉上，用一支铅笔紧贴
着细绳滑动，使细绳始终保持
张紧的状态，铅笔在纸上画出
的轨迹就是椭圆。
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，所有轨道的焦点重合。
开普勒第一定律
开普勒第一定律也常说成轨道定律
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。
开普勒第二定律
开普勒第二定律也常说成面积定律
思考
1、在运行轨道上，距离太阳越近，速率越大还是越小？哪个点速率最大？哪个点速率最小？
2、设近日点速率为V1,与太阳距离为L1,远日点与太阳距离为L2，则远日点V2为多大？请写出推导过程。
3、如图，行星在椭圆轨道上的AB段、BC段、CD段、DA段的运行时间相同吗？根据对称性，哪几段的运行时间相同？
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？
学以致用
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，k可能跟什么有关呢？
开普勒第三定律
开普勒第三定律也常说成周期定律
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
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
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。
数据与规律
1.分析表格中的数据，思考K值的决定因素？
2.开普勒三定律是否也适用于卫星绕行星的运动？
实际上，行星的轨道与圆十分接近（图 7.1-3），在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。
行星运动的近似处理方法
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
课堂小结
第七章 万有引力与航天
第1节 行星的运动
学习目标
1.通过自主学习，了解开普勒行星运动定律的发现历程。
2.理解开普勒行星运动定律及其科学价值，并能应用开普勒行星运
动定律解决相关问题。
3.感悟科学家追求科学真理的坚定与执着精神，体会科学家实事求
是、尊重客观事实、不迷信权威、勇于探索的科学态度和科学精神。
探究一、人类对行星运动的认识
自主阅读课本44页课本第一段和46-47科学漫步，思考以下问题。
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？
2.关于运动的描述，托勒密的地心说和哥白尼的日心说有哪些相似的地方？
3.从运动学的角度来看，托勒密的地心说和哥白尼的日心说的区别是什么？
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？
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
托勒密与地心说
哥白尼与日心说
日
心
说
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。
代表人物：哥白尼
探究一、人类对行星运动的认识
自主阅读课本44页课本第一段和46-47科学漫步，思考以下问题。
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？
2.关于运动的描述，托勒密的地心说和哥白尼的日心说有哪些相似的地方？
3.从运动学的角度来看，托勒密的地心说和哥白尼的日心说的区别是什么？
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？
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10ˊ，第谷把这个不确定性减小到2ˊ。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。
第谷（1546-1601）
观测大师——第谷
开普勒行星运动定律
第 谷（丹麦天文学家）
开普勒（德国天文学家）
二十年的精心观测
多年的刻苦计算
8 分的误差
行星轨道为椭圆《新天文学》
否定 19种假 设
这是怎么回事？
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。
怎样绘制一个椭圆呢？
开普勒第一定律
开普勒第一定律也常说成轨道定律
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
做一做：绘制椭圆
做法：可以用一条细绳和两只图
钉来画椭圆。把白纸铺在木板上
然后按上图钉。把细绳的两端
系在图钉上，用一支铅笔紧贴
着细绳滑动，使细绳始终保持
张紧的状态，铅笔在纸上画出
的轨迹就是椭圆。
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，所有轨道的焦点重合。
开普勒第一定律
开普勒第一定律也常说成轨道定律
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。
开普勒第二定律
开普勒第二定律也常说成面积定律
思考
1、在运行轨道上，距离太阳越近，速率越大还是越小？哪个点速率最大？哪个点速率最小？
2、设近日点速率为V1,与太阳距离为L1,远日点与太阳距离为L2，则远日点V2为多大？请写出推导过程。
3、如图，行星在椭圆轨道上的AB段、BC段、CD段、DA段的运行时间相同吗？根据对称性，哪几段的运行时间相同？
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？
学以致用
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，k可能跟什么有关呢？
开普勒第三定律
开普勒第三定律也常说成周期定律
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
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
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。
数据与规律
1.分析表格中的数据，思考K值的决定因素？
2.开普勒三定律是否也适用于卫星绕行星的运动？
实际上，行星的轨道与圆十分接近（图 7.1-3），在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。
行星运动的近似处理方法
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
课堂小结