第七章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 (共26张ppt)
文档属性
| 名称 | 第七章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 (共26张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 613.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-31 11:58:59 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
知识与技能
1.掌握开普勒三定律的内容及简单应用；学会处理行星运动的近似方法
2.通过探究活动培养观察现象、分析结果及应用数学知识解决物理问题的能力
过程与方法
通过了解人们认识行星运动的历史过程，体会科学研究的一般思路与方法——质疑、批判、猜测、观察与实验
情感态度与价值观
感悟科学家对科学的执着和献身精神，培养学生实事求是、敢于坚持真理的科学态度和热爱科学、勇于探索的的科学精神。
7.1
行星的运动
太阳系八大行星
探究一：历史的足迹
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？
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
天才的观察家
第谷·布拉赫
建立天文台，把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/。
第 谷（丹麦）
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
1600
开普勒
任第谷助手
数学天才
开普勒（德国）
利用第谷提供的观测数据对行星轨道深入研究。
第 谷（丹麦）
开普勒（德国）
↓
毕生的精心观测记录
↓
8′的误差
→ ←
行星运动规律
是匀速圆
周运动?
20年潜心研究
↓
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
1600
开普勒
任第谷助手
1609
开普勒
第一定律
第二定律
探究二
地球是不是绕太阳做匀速圆周运动？
冬半年快
夏半年慢
90天
88天
93天
94天
如果地球匀速圆周运动，那四季的时间应该有什么特点？
[做一做]
请画一个椭圆。
（1）长轴为______、短轴为______、焦点为________，半长轴为_________，半短轴为___________.
（2）如果半长轴与半短轴相等，这个椭圆的形状会变成___________，焦点的位置将位于_________.
O点
圆形
AB
CD
F1 和F2
OA或OB
OC或OD
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。
R
F
F
地球
（轨道定律）
2、开普勒行星运动定律
第二定律：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。
F
F
（面积定律）
2、开普勒行星运动定律
F
F
行星在远离太阳的过程中速度如何变化？
近日点速度快，远日点速度慢．
春
夏
秋
冬
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
练一练
A
探究三：
寻找行星绕太阳运动的周期与距离关系
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期T 0.241 0.615 1 1.881 11.862 29.457
到太阳距离 a 0.387 0.723 1 1.524 5.203 9.539
计算机运算分析
T∝a1.5→T∝a3/2→T2∝a3→a3/T2=k
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
1600
开普勒
任第谷助手
1609
开普勒
第一定律
第二定律
1619
开普勒
第三定律
第三定律：所有行星的椭圆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。
a
F
F
地球
表达式：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳
公转的周期
(周期定律)
2、开普勒行星运动定律
探究四：
寻找比值K取决于什么因素？
绕行天体 中心天体 半长轴（x106km） 公转周期（天） k/（m3/s2）
水星 太阳 57.91 87.97
金星 108.94 224.71
地球 149.60 365
同步卫星 地球 0.0424 1
月球 0.3844 27.322
k是仅由中心天体决定,与绕行天体无关，在中心天体相同的系统里k相同。
3.36×1018
1.02×1013
K值计算器
八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！
例如：
2、木星的公转周期约为12年，地球到太阳的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离约为（ ）
A、2天文单位 B、4天文单位
C、5.2天文单位 D、12天文单位
C
练一练
1、行星轨道是圆，太阳处在圆心；
2、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。
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
天王星 2882.3 2879.1
海王星 4523.9 4523.8
a
F
F
R
3、行星运动的近似处理
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、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆
2、面积定律:
3、周期定律：
a3/ T2 =k
（K是一个只与中心天体有关的物理量）
小结
三、行星运动的近似处理
1、在太阳系中，有八大行星绕太阳运行，它们绕太阳运行一周所用的时间最短的是 ，最长的是 。
水星
海王星
达标自测
2、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
D
达标自测
3、如图所示是行星m绕恒星M运动情况示意图，下列说法正确的是( )
A．速度最大点是A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
AC
达标自测
4、宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )
A．3年 B．9年 C．27年 D．81年
C
达标自测
知识与技能
1.掌握开普勒三定律的内容及简单应用；学会处理行星运动的近似方法
2.通过探究活动培养观察现象、分析结果及应用数学知识解决物理问题的能力
过程与方法
通过了解人们认识行星运动的历史过程，体会科学研究的一般思路与方法——质疑、批判、猜测、观察与实验
情感态度与价值观
感悟科学家对科学的执着和献身精神，培养学生实事求是、敢于坚持真理的科学态度和热爱科学、勇于探索的的科学精神。
7.1
行星的运动
太阳系八大行星
探究一：历史的足迹
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？
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
天才的观察家
第谷·布拉赫
建立天文台，把天体位置测量的误差由10/ 减少到2/。
第 谷（丹麦）
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
1600
开普勒
任第谷助手
数学天才
开普勒（德国）
利用第谷提供的观测数据对行星轨道深入研究。
第 谷（丹麦）
开普勒（德国）
↓
毕生的精心观测记录
↓
8′的误差
→ ←
行星运动规律
是匀速圆
周运动?
20年潜心研究
↓
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
1600
开普勒
任第谷助手
1609
开普勒
第一定律
第二定律
探究二
地球是不是绕太阳做匀速圆周运动？
冬半年快
夏半年慢
90天
88天
93天
94天
如果地球匀速圆周运动，那四季的时间应该有什么特点？
[做一做]
请画一个椭圆。
（1）长轴为______、短轴为______、焦点为________，半长轴为_________，半短轴为___________.
（2）如果半长轴与半短轴相等，这个椭圆的形状会变成___________，焦点的位置将位于_________.
O点
圆形
AB
CD
F1 和F2
OA或OB
OC或OD
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。
R
F
F
地球
（轨道定律）
2、开普勒行星运动定律
第二定律：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。
F
F
（面积定律）
2、开普勒行星运动定律
F
F
行星在远离太阳的过程中速度如何变化？
近日点速度快，远日点速度慢．
春
夏
秋
冬
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
练一练
A
探究三：
寻找行星绕太阳运动的周期与距离关系
行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星
公转周期T 0.241 0.615 1 1.881 11.862 29.457
到太阳距离 a 0.387 0.723 1 1.524 5.203 9.539
计算机运算分析
T∝a1.5→T∝a3/2→T2∝a3→a3/T2=k
1.古人对行星运动的探索
天圆地方
远古
140
托勒密
地心说
1543
哥白尼
日心说
1546
第谷
出生
1600
开普勒
任第谷助手
1609
开普勒
第一定律
第二定律
1619
开普勒
第三定律
第三定律：所有行星的椭圆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。
a
F
F
地球
表达式：
a3
T2
= k
半长轴
行星绕太阳
公转的周期
(周期定律)
2、开普勒行星运动定律
探究四：
寻找比值K取决于什么因素？
绕行天体 中心天体 半长轴（x106km） 公转周期（天） k/（m3/s2）
水星 太阳 57.91 87.97
金星 108.94 224.71
地球 149.60 365
同步卫星 地球 0.0424 1
月球 0.3844 27.322
k是仅由中心天体决定,与绕行天体无关，在中心天体相同的系统里k相同。
3.36×1018
1.02×1013
K值计算器
八大行星的中心天体都是太阳，K值相同！
例如：
2、木星的公转周期约为12年，地球到太阳的距离为1天文单位，则木星到太阳的距离约为（ ）
A、2天文单位 B、4天文单位
C、5.2天文单位 D、12天文单位
C
练一练
1、行星轨道是圆，太阳处在圆心；
2、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。
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
天王星 2882.3 2879.1
海王星 4523.9 4523.8
a
F
F
R
3、行星运动的近似处理
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、行星运动定律
1、轨道定律：椭圆
2、面积定律:
3、周期定律：
a3/ T2 =k
（K是一个只与中心天体有关的物理量）
小结
三、行星运动的近似处理
1、在太阳系中，有八大行星绕太阳运行，它们绕太阳运行一周所用的时间最短的是 ，最长的是 。
水星
海王星
达标自测
2、关于行星绕太阳运动的下列说法中正确的是( )
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星的运动周期越长
D．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
D
达标自测
3、如图所示是行星m绕恒星M运动情况示意图，下列说法正确的是( )
A．速度最大点是A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
AC
达标自测
4、宇宙飞船围绕太阳在近似圆周的轨道上运动，若其轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )
A．3年 B．9年 C．27年 D．81年
C
达标自测