人教版必修2物理：6．1 行星的运动 课件（共39张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版必修2物理：6．1 行星的运动 课件（共39张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-10 13:28:13 | ||
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文档简介
(共39张PPT)
1980-2010太阳系行星运动记录
§6.1 行星的运动
太阳
一、古代天体运动学说
1、亚里士多德
公元前384～前322
古希腊的哲学家，百科全书式的人物 。
首创“地心说”，宇宙的运动是由上帝推动的.
——地心说
2、阿里斯塔克
约公元前310年--约公元前230年
古希腊的天文学家、数学家
（1）太阳与固定的恒星不会运动。
（2）地球绕太阳运行。
（3）地球的轨道为圆形。
（4）太阳位于该圆的中心。
——日心说
阿里斯塔克的观点在当时并不被大家所承认：
（1）因为他的观点太超前、太先进了，人们
认识不到；
（2）他的观点由于触犯了宗教神学而遭到了
遗弃；
（3）亚里士多德的影响。
3、托勒密
约90年—168年
生于埃及，父母都是希腊人
全面继承了亚里士多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了8卷本的《伟大论》。
他认为，人居住的地球，静静地屹立在宇宙的中心。各行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。
——地心说
托 勒 密
地
心
说
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球运动
托勒密提出的以地球为中心的天文学模型被欧洲中世纪的教会统治所利用，并成为教会的理论基础，禁锢了人们的思想和科学发展。
托勒密并不是宗教神学的代表，而是一位知识渊博的天文学家，他以观察为依据，不断修正地心说，使得其它星体运动的描述非常繁琐、复杂。
对行星的描述，托勒密要建立80多个圆
周，也就是行星要在80多个圆周上运动。
对于这一点大家有何感想？
地心说很复杂，托勒密具有天才般数学能力。
我们该如何评价托勒密和他的地心说？
富有生命力
用观测、演算和推理的方法，去发现规律
托勒密的研究在方法论方面做出了贡献。
古人是如何看待托勒密和他的地心说的？
广为信奉
尽管托勒密所构建的天文模型并不符合宇宙的实际结构，但由于托勒密的不懈努力和不断修改，使得地心说可以比较完美地解释当时观测到的行星的运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。
阿里斯塔克的名字为什么很少被人提及？
阿里斯塔克身处一个很尴尬的境地，前有亚里士多德，后有托勒密。日心说无法得到证实，地心说符合了教会的利益，尤其是托勒密的地心说很精确，具有了实际的利用价值，所以阿里斯塔克本人和他的理论都被历史所尘封。
二、近代天体运动学说
1、哥白尼
1473—1543年
大教堂的牧师 ，信奉天主教.
获有教会法博士学位，
医术高明被誉为“神医”，
业余研究天文学。
——日心说
哥白尼受毕达哥拉斯“宇宙是和谐的，可以用简单数学关系表达宇宙规律”的思想和柏拉图哲学思想影响，使他认为宇宙应当以太阳为中心，并且具有简单数学规律。
哥白尼40岁时重新提出“日心说”，并经过20年时间重新建立了符合简洁与和谐原则的日心模型，达到了与托勒密地心模型相当的精度。
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运动。
哥白尼
由于担心教会迫害 ，直到1543年5月病逝前夕，
才在朋友的督促下出版了《天体运行论》。
此书的出版标志着地心说一百多年的统治结束。
此书的出版年被当作近代科学的诞生的年代，
即近代科学开始于哥白尼对托勒密理论的挑战。
2、布鲁诺
1548-1600
意大利学者
捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，
他认为宇宙是无限的，把这种观点传遍欧洲 。
由于违背了教会的利益，1592年被捕入狱，
1600年被烧死在罗马鲜花广场。
1327年，意大利天文学家达斯科里因试图证实地球是圆的而被活活烧死。直到麦哲伦完成了环球航行，才证实了地球是圆的。
——日心说
3、第谷
1546—1601
丹麦天文学家
第谷靠自己设计的天文仪器，把观测精度提高到1′的角度分辨率，并且1576-1597年间，连续积累了关于太阳、月亮和其它行星运动的大量更精确的数据,发现日心说和地心说都与其测量的数据不符，他认为两种学说都有缺陷。
——新宇宙结构
第谷提出了自己的新的观点，他认为“所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运动”。
第谷的贡献不在于他的宇宙结构而在于他所观测的数据，第谷所做的观测精度之高，是他同时代的人望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍然有价值。
4、开普勒
1571—1630
德国天文学家
1600年担任第谷的理论工作助手，
1601年第谷去世。
作为第谷的接班人，开普勒认真地研究了第谷多年对行星进行仔细观察所做的大量记录。但是经过多年煞费苦心的数学计算，开普勒发现第谷的观察与这种三学说都不符合 。
开普勒在研究火星运动轨道时，开普勒发现按照匀速圆周运动所得到的结果与第谷的观测数据至少有8′的角度误差。当时公认的第谷的观测数据的误差不超过2′，对于这一点开普勒也深信不疑。开普勒经过四年的刻苦计算，先后否定了19种设想，最终开普勒认识到了所存在的问题：他与第谷、哥白尼以及所有的经典天文学家一样，都假定行星轨道是由圆或复合圆组成的，但是实际上行星轨道不是圆形而是椭圆形。
通过我们对物理学家研究过程的学习，大家有何感想?
(1)不盲从，忠实于真理。
(2)要严谨。
(3)能吃苦。
(4)有担当。
三、开普勒行星运动定律
1、开普勒第一定律：
（1）内容：
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。
开普勒
开普勒第一定律
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。
开普勒行星运动定律
三、开普勒行星运动定律
1、开普勒第一定律：
（1）内容：
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。
（2）意义：揭示了行星运动的轨道特征。
2、开普勒第二定律：
（1）内容：
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。
开普勒
开普勒第二定律
对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积
开普勒行星运动定律
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢．
思考?
行星运行的速度变化有什么规律呢?
（2）意义：
描述了同一行星在两个不同位置时的速度
大小关系。
3、开普勒第三定律：
（1）内容：
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。
开普勒
开普勒第三定律
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
开普勒行星运动定律
（2）意义：
给出了不同行星的周期大小关系。
（3）表达式：
，
为对于所有行星都相同的常量。
4、特殊说明：
开普勒第二定律涉及到的是同一个行星；
开普勒第三定律涉及到的是不同行星。
请同学们背诵开普勒三定律
思考1：如果长轴和短轴很接近，那么这个椭
圆有什么特征？
思考2：假如长轴和短轴相等，那么这个椭圆
将发生什么变化？椭圆变为圆。
思考3：如果我们把椭圆看作圆来处理，那么
此时行星有何运动规律？
四、近圆处理：
1、所有行星都围绕太阳做匀速圆周运动，
太阳位于圆心位置处。
2、所用行星的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。
五、应用开普勒定律解决问题：
例题1、（2007上海）太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为( )
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期(年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5
A、1.2亿千米 B、2.3亿千米
C、4.6亿千米 D、6.9亿千米
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期(年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5
地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米
作业：
《质量检测》本节作业A组。
欢迎点评，敬请指正！
1980-2010太阳系行星运动记录
§6.1 行星的运动
太阳
一、古代天体运动学说
1、亚里士多德
公元前384～前322
古希腊的哲学家，百科全书式的人物 。
首创“地心说”，宇宙的运动是由上帝推动的.
——地心说
2、阿里斯塔克
约公元前310年--约公元前230年
古希腊的天文学家、数学家
（1）太阳与固定的恒星不会运动。
（2）地球绕太阳运行。
（3）地球的轨道为圆形。
（4）太阳位于该圆的中心。
——日心说
阿里斯塔克的观点在当时并不被大家所承认：
（1）因为他的观点太超前、太先进了，人们
认识不到；
（2）他的观点由于触犯了宗教神学而遭到了
遗弃；
（3）亚里士多德的影响。
3、托勒密
约90年—168年
生于埃及，父母都是希腊人
全面继承了亚里士多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了8卷本的《伟大论》。
他认为，人居住的地球，静静地屹立在宇宙的中心。各行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。
——地心说
托 勒 密
地
心
说
地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球运动
托勒密提出的以地球为中心的天文学模型被欧洲中世纪的教会统治所利用，并成为教会的理论基础，禁锢了人们的思想和科学发展。
托勒密并不是宗教神学的代表，而是一位知识渊博的天文学家，他以观察为依据，不断修正地心说，使得其它星体运动的描述非常繁琐、复杂。
对行星的描述，托勒密要建立80多个圆
周，也就是行星要在80多个圆周上运动。
对于这一点大家有何感想？
地心说很复杂，托勒密具有天才般数学能力。
我们该如何评价托勒密和他的地心说？
富有生命力
用观测、演算和推理的方法，去发现规律
托勒密的研究在方法论方面做出了贡献。
古人是如何看待托勒密和他的地心说的？
广为信奉
尽管托勒密所构建的天文模型并不符合宇宙的实际结构，但由于托勒密的不懈努力和不断修改，使得地心说可以比较完美地解释当时观测到的行星的运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。
阿里斯塔克的名字为什么很少被人提及？
阿里斯塔克身处一个很尴尬的境地，前有亚里士多德，后有托勒密。日心说无法得到证实，地心说符合了教会的利益，尤其是托勒密的地心说很精确，具有了实际的利用价值，所以阿里斯塔克本人和他的理论都被历史所尘封。
二、近代天体运动学说
1、哥白尼
1473—1543年
大教堂的牧师 ，信奉天主教.
获有教会法博士学位，
医术高明被誉为“神医”，
业余研究天文学。
——日心说
哥白尼受毕达哥拉斯“宇宙是和谐的，可以用简单数学关系表达宇宙规律”的思想和柏拉图哲学思想影响，使他认为宇宙应当以太阳为中心，并且具有简单数学规律。
哥白尼40岁时重新提出“日心说”，并经过20年时间重新建立了符合简洁与和谐原则的日心模型，达到了与托勒密地心模型相当的精度。
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运动。
哥白尼
由于担心教会迫害 ，直到1543年5月病逝前夕，
才在朋友的督促下出版了《天体运行论》。
此书的出版标志着地心说一百多年的统治结束。
此书的出版年被当作近代科学的诞生的年代，
即近代科学开始于哥白尼对托勒密理论的挑战。
2、布鲁诺
1548-1600
意大利学者
捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，
他认为宇宙是无限的，把这种观点传遍欧洲 。
由于违背了教会的利益，1592年被捕入狱，
1600年被烧死在罗马鲜花广场。
1327年，意大利天文学家达斯科里因试图证实地球是圆的而被活活烧死。直到麦哲伦完成了环球航行，才证实了地球是圆的。
——日心说
3、第谷
1546—1601
丹麦天文学家
第谷靠自己设计的天文仪器，把观测精度提高到1′的角度分辨率，并且1576-1597年间，连续积累了关于太阳、月亮和其它行星运动的大量更精确的数据,发现日心说和地心说都与其测量的数据不符，他认为两种学说都有缺陷。
——新宇宙结构
第谷提出了自己的新的观点，他认为“所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运动”。
第谷的贡献不在于他的宇宙结构而在于他所观测的数据，第谷所做的观测精度之高，是他同时代的人望尘莫及的。第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍然有价值。
4、开普勒
1571—1630
德国天文学家
1600年担任第谷的理论工作助手，
1601年第谷去世。
作为第谷的接班人，开普勒认真地研究了第谷多年对行星进行仔细观察所做的大量记录。但是经过多年煞费苦心的数学计算，开普勒发现第谷的观察与这种三学说都不符合 。
开普勒在研究火星运动轨道时，开普勒发现按照匀速圆周运动所得到的结果与第谷的观测数据至少有8′的角度误差。当时公认的第谷的观测数据的误差不超过2′，对于这一点开普勒也深信不疑。开普勒经过四年的刻苦计算，先后否定了19种设想，最终开普勒认识到了所存在的问题：他与第谷、哥白尼以及所有的经典天文学家一样，都假定行星轨道是由圆或复合圆组成的，但是实际上行星轨道不是圆形而是椭圆形。
通过我们对物理学家研究过程的学习，大家有何感想?
(1)不盲从，忠实于真理。
(2)要严谨。
(3)能吃苦。
(4)有担当。
三、开普勒行星运动定律
1、开普勒第一定律：
（1）内容：
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。
开普勒
开普勒第一定律
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。
开普勒行星运动定律
三、开普勒行星运动定律
1、开普勒第一定律：
（1）内容：
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。
（2）意义：揭示了行星运动的轨道特征。
2、开普勒第二定律：
（1）内容：
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。
开普勒
开普勒第二定律
对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积
开普勒行星运动定律
离太阳近时速度快，离太阳远时速度慢．
思考?
行星运行的速度变化有什么规律呢?
（2）意义：
描述了同一行星在两个不同位置时的速度
大小关系。
3、开普勒第三定律：
（1）内容：
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。
开普勒
开普勒第三定律
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
开普勒行星运动定律
（2）意义：
给出了不同行星的周期大小关系。
（3）表达式：
，
为对于所有行星都相同的常量。
4、特殊说明：
开普勒第二定律涉及到的是同一个行星；
开普勒第三定律涉及到的是不同行星。
请同学们背诵开普勒三定律
思考1：如果长轴和短轴很接近，那么这个椭
圆有什么特征？
思考2：假如长轴和短轴相等，那么这个椭圆
将发生什么变化？椭圆变为圆。
思考3：如果我们把椭圆看作圆来处理，那么
此时行星有何运动规律？
四、近圆处理：
1、所有行星都围绕太阳做匀速圆周运动，
太阳位于圆心位置处。
2、所用行星的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。
五、应用开普勒定律解决问题：
例题1、（2007上海）太阳系八大行星公转轨道可近似看作圆轨道，“行星公转周期的平方”与“行星与太阳的平均距离的三次方”成正比。地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米，结合下表可知，火星与太阳之间的平均距离约为( )
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期(年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5
A、1.2亿千米 B、2.3亿千米
C、4.6亿千米 D、6.9亿千米
行星名称 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期(年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5
地球与太阳之间平均距离约为1.5亿千米
作业：
《质量检测》本节作业A组。
欢迎点评，敬请指正！