人教版高一 物理 必修二第六章第一节行星的运动（共37张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高一 物理 必修二第六章第一节行星的运动（共37张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 13.4MB | ||
| 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 | 2020-03-18 10:14:12 | ||
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文档简介
(共37张PPT)
第１节 行星的运动
第六章 万有引力与航天
学习目标
通过阅读教材知道地心说和日心说的基本内容和人类对行星的认识的漫长复杂过程
通过探究学习开普勒三大定律并能用三大定律解决问题
人类对行星
运动规律的认识
阅读教材P32第1、2段，回答：
1.“地心说”与“日心说”各自的观点是什么？争论的焦点是什么？有什么相同点？
新知探究
地心说 日心说
地球是宇宙的中心是静止不动的
太阳、月亮和其他行星都绕地球运动
地球和其他行星都绕太阳运动
太阳是静止不动的
天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动
小组讨论回答问题：
2．“日心说”打败了“地心说”，是否说明“日心说”即是很完善的理论？
新知探究
地心说 日心说
地球是宇宙的中心是静止不动的
太阳、月亮和其他行星都绕地球运动
地球和其他行星都绕太阳运动
太阳是静止不动的
天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动
太阳的运动
太阳位一方面绕着银河系中心以每秒250公里的速度旋转（周期大概是2.5亿年）；
另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动；
太阳也在自转，其周期在日面赤道带约25天，两极区约为35天。
地心说 日心说
地球是宇宙的中心是静止不动的
太阳、月亮和其他行星都绕地球运动
地球和其他行星都绕太阳运动
太阳是静止不动的
天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动
行星绕太阳运动的轨道是椭圆
再读教材P32第2段，回答：
3.开普勒是怎样得出行星的运动轨迹是椭圆这一结论的？
新知探究
第谷的贡献
丹麦物理学家第谷·布拉赫，用毕生精力测量行星的位置，为开普勒提供了大量观测数据.
开普勒在整理第谷的观测数据时，发现按照行星绕太阳做匀速圆周运动的观点来计算所得的结果总是与第谷的观测数据有8′的角度偏差.
开普勒
行星运动定律
开普勒第一定律
长轴
短轴
长半轴（a）
焦点
焦点
认识椭圆
怎样表述开普勒第一定律？
新知探究
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.
【检测1】 关于地球和太阳，下列说法中正确的是 （ ）
A．太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转
B．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的
C．地球是围绕太阳做匀速圆周运动的
D．地球围绕太阳运转的轨道是椭圆
D
开普勒第二定律
怎样表述开普勒第二定律？
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.
重要结论
当行星离太阳较近的时候，运行的较快；
当行星离太阳较远的时候，运行的较慢.
【检测2】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点的速率大，则太阳位于图中的哪点？
开普勒第三定律
怎样表述开普勒第三定律？
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.
用公式怎样表示？
定律的理解
公式中的k与绕太阳转的行星无关.
定律中的周期是公转周期，是行星绕着太阳转的周期.
如果行星1和2绕太阳运行的半长轴分别a1、a2，周期分别为T1、T2，则有：
a1
a2
按不同比例尺绘制的太阳系八颗行星及冥王星的轨道.
在中学阶段的研究中能够按圆轨道处理．
太阳处在圆轨道的圆心；
对于某一颗行星，它绕太阳做圆周运动的角速度不变，做匀速圆周运动；
若用r代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以表示为：
行星 平均轨道
半径/m 周期/s R3/T2的值 平均值
水星 5.79×1010 7.60×106
金星 1.08×1011 1.94×107
地球 1.49×1011 3.15×107
火星 2.28×1011 5.94×107
木星 7.78×1011 3.74×108
土星 1.43×1012 9.30×108
天王星 2.87×1012 2.66×109
海王星 4.50×1012 5.20×109
【检测3】两颗行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，则它们的公转周期之比为（ ）
A. B. C. D.无法确定
C
开普勒第三定律的推广
卫星 平均轨道半径/m 周期/s k值
月球 3.84×108 2.37×106 1.01×1013
同步卫星 4.22×107 8.64×104 1.01×1013
天宫一号 6.73×106 5.4×103 1.04×1013
开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于其它天体，包括人造卫星绕地球的运动。
对于同一中心天体，任何绕其运动的行星（卫星）的k值都相等，中心天体不同，k值不同。
开普勒第三定律的推广
【检测4】关于开普勒行星运动定律的公式下列说法正确的是（ ）
A.在研究行星绕太阳运动时，k是一个与行星无关的量??
B.若地球绕太阳运转的半长轴为a地，周期为T地，月球绕地球运转的半长轴为a月，周
期为T月，则
C.T表示行星的自转周期
D.T表示行星的公转周期
AD
总结提升
第一定律画椭圆
第二定律限面积
周期半径归第三
天上从此再不乱
学 以 致 用
1.下列说法正确的是（ ）
A.地球是一颗绕太阳运动的行星
B.不论是日心说还是地心说，在研究行星运动时都是有局限性的
C.太阳是静止不动，地球和其它行星都在绕太阳转动
D.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动
AB
学 以 致 用
2.下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
B.所有行星轨道的半长轴的平方跟公转周期的三次方的比值都相同
C.所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
D.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D
3.下面对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（ ）
A.公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.式中的k值，对于所有行星（或卫星）都相等
C.式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关
D.若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
C
学 以 致 用
4.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T，
地球半径为R0,若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？
A
B
R
R0
第１节 行星的运动
第六章 万有引力与航天
学习目标
通过阅读教材知道地心说和日心说的基本内容和人类对行星的认识的漫长复杂过程
通过探究学习开普勒三大定律并能用三大定律解决问题
人类对行星
运动规律的认识
阅读教材P32第1、2段，回答：
1.“地心说”与“日心说”各自的观点是什么？争论的焦点是什么？有什么相同点？
新知探究
地心说 日心说
地球是宇宙的中心是静止不动的
太阳、月亮和其他行星都绕地球运动
地球和其他行星都绕太阳运动
太阳是静止不动的
天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动
小组讨论回答问题：
2．“日心说”打败了“地心说”，是否说明“日心说”即是很完善的理论？
新知探究
地心说 日心说
地球是宇宙的中心是静止不动的
太阳、月亮和其他行星都绕地球运动
地球和其他行星都绕太阳运动
太阳是静止不动的
天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动
太阳的运动
太阳位一方面绕着银河系中心以每秒250公里的速度旋转（周期大概是2.5亿年）；
另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动；
太阳也在自转，其周期在日面赤道带约25天，两极区约为35天。
地心说 日心说
地球是宇宙的中心是静止不动的
太阳、月亮和其他行星都绕地球运动
地球和其他行星都绕太阳运动
太阳是静止不动的
天体的运动是最完美和谐的匀速圆周运动
行星绕太阳运动的轨道是椭圆
再读教材P32第2段，回答：
3.开普勒是怎样得出行星的运动轨迹是椭圆这一结论的？
新知探究
第谷的贡献
丹麦物理学家第谷·布拉赫，用毕生精力测量行星的位置，为开普勒提供了大量观测数据.
开普勒在整理第谷的观测数据时，发现按照行星绕太阳做匀速圆周运动的观点来计算所得的结果总是与第谷的观测数据有8′的角度偏差.
开普勒
行星运动定律
开普勒第一定律
长轴
短轴
长半轴（a）
焦点
焦点
认识椭圆
怎样表述开普勒第一定律？
新知探究
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.
【检测1】 关于地球和太阳，下列说法中正确的是 （ ）
A．太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转
B．由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的
C．地球是围绕太阳做匀速圆周运动的
D．地球围绕太阳运转的轨道是椭圆
D
开普勒第二定律
怎样表述开普勒第二定律？
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.
重要结论
当行星离太阳较近的时候，运行的较快；
当行星离太阳较远的时候，运行的较慢.
【检测2】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点的速率大，则太阳位于图中的哪点？
开普勒第三定律
怎样表述开普勒第三定律？
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.
用公式怎样表示？
定律的理解
公式中的k与绕太阳转的行星无关.
定律中的周期是公转周期，是行星绕着太阳转的周期.
如果行星1和2绕太阳运行的半长轴分别a1、a2，周期分别为T1、T2，则有：
a1
a2
按不同比例尺绘制的太阳系八颗行星及冥王星的轨道.
在中学阶段的研究中能够按圆轨道处理．
太阳处在圆轨道的圆心；
对于某一颗行星，它绕太阳做圆周运动的角速度不变，做匀速圆周运动；
若用r代表轨道半径，T代表公转周期，开普勒第三定律可以表示为：
行星 平均轨道
半径/m 周期/s R3/T2的值 平均值
水星 5.79×1010 7.60×106
金星 1.08×1011 1.94×107
地球 1.49×1011 3.15×107
火星 2.28×1011 5.94×107
木星 7.78×1011 3.74×108
土星 1.43×1012 9.30×108
天王星 2.87×1012 2.66×109
海王星 4.50×1012 5.20×109
【检测3】两颗行星的质量分别为m1和m2，绕太阳运行的轨道半径分别为r1和r2，则它们的公转周期之比为（ ）
A. B. C. D.无法确定
C
开普勒第三定律的推广
卫星 平均轨道半径/m 周期/s k值
月球 3.84×108 2.37×106 1.01×1013
同步卫星 4.22×107 8.64×104 1.01×1013
天宫一号 6.73×106 5.4×103 1.04×1013
开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于其它天体，包括人造卫星绕地球的运动。
对于同一中心天体，任何绕其运动的行星（卫星）的k值都相等，中心天体不同，k值不同。
开普勒第三定律的推广
【检测4】关于开普勒行星运动定律的公式下列说法正确的是（ ）
A.在研究行星绕太阳运动时，k是一个与行星无关的量??
B.若地球绕太阳运转的半长轴为a地，周期为T地，月球绕地球运转的半长轴为a月，周
期为T月，则
C.T表示行星的自转周期
D.T表示行星的公转周期
AD
总结提升
第一定律画椭圆
第二定律限面积
周期半径归第三
天上从此再不乱
学 以 致 用
1.下列说法正确的是（ ）
A.地球是一颗绕太阳运动的行星
B.不论是日心说还是地心说，在研究行星运动时都是有局限性的
C.太阳是静止不动，地球和其它行星都在绕太阳转动
D.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其它行星却绕地球转动
AB
学 以 致 用
2.下列关于开普勒对于行星运动规律的认识的说法正确的是( )
A.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
B.所有行星轨道的半长轴的平方跟公转周期的三次方的比值都相同
C.所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
D.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
D
3.下面对于开普勒第三定律的公式，下列说法正确的是（ ）
A.公式只适用于轨道是椭圆的运动
B.式中的k值，对于所有行星（或卫星）都相等
C.式中的k值，只与中心天体有关，与绕中心天体旋转的行星（或卫星）无关
D.若已知月球与地球之间的距离，根据公式可求出地球与太阳之间的距离
C
学 以 致 用
4.飞船沿半径为R的圆周绕地球运动其周期为T，
地球半径为R0,若飞船要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在B点相切，求飞船由A点到B点所需要的时间？
A
B
R
R0