人教版高中必修二物理6.1---行星的运动(23张ppt)
文档属性
| 名称 | 人教版高中必修二物理6.1---行星的运动(23张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 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 | 2020-05-13 11:48:25 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第六章 万有引力与航天
思考：行星按照怎样的规律运动呢？
2、“地心说”和“日心说”的观点、代
表人物分别是什么？
1、古代人对天体运动存在哪些看法？
预习课本，回答问题：
1、地心说
代表人物：
亚里士多德
观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
一、人们对行星运动的认识发展过程
2、日心说
代表人物：
哥白尼
观点： 太阳才是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年的周期是地球绕太阳公转一周的反映。
一、人们对行星运动的认识发展过程
3、对天体运动的进一步研究
天才观察者：第谷·布拉赫
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的，他成功的把观测误差缩小到2分。
一、人们对行星运动的认识发展过程
1609年开普勒在《新天文学》一书中公布了开普勒第一、第二定律，1619年又公布了开普勒第三定律。
(2) 真理超出希望
开普勒（1571-1630）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说并在天文学方面有突破性成就的人物。
一、人们对行星运动的认识发展过程
所有的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。
1、开普勒第一定律
二、开普勒三定律
（1）椭圆：平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数（大于|F1F2|）的点的轨迹叫做椭圆，这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做焦距。
半长轴：|0A1|= |0A2|
半短轴：|0B1|= |0B2|
焦点：F1、F2
焦距：|F1F2|
（2）当焦距长度变化时，曲线会变成什么形状？
（3）当两焦点重合时，曲线会变成什么形状？
1、开普勒第一定律
对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
2、开普勒第二定律
二、开普勒三定律
由扇形面积
由上可知，在S相同，时间t也相同时，半径r越小，则速度v越大。
你能分析近日点与远日点速度大小关系吗？
2、开普勒第二定律
行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？
圆？
[探究活动二]
2、开普勒第二定律
秋冬两季比春夏两季时间短
春92天
夏94天
秋89天
冬90天
年份 春分 夏至 秋分 冬至
2004 3/20 6/21 9/23 12/21
2005 3/20 6/21 9/23 12/21
2006 3/21 6/21 9/23 12/21
原因分析 ：假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。
2、开普勒第二定律
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。
a：半长轴
T：公转周期
3、开普勒第三定律
二、开普勒三定律
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.37×10^18
3.37×10^18
1.03×10^13
1.03×10^13
行星/卫星 半长轴（km） 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
地球同步卫星 0.0424 1
（1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫
星，只不过此时比值 k 是由中心天体所
决定的另一恒量。
（2）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而
总结归纳出来的规律，它们每一条都是经
验定律。
3、开普勒第三定律
行星的轨道与圆十分接近，在高中我们一般按圆处理，因此：
１、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。
２、行星绕太阳做匀速圆周运动。
３、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比
值都相等。
总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆
周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
三、行星运动近似处理方法
解题要点：
（1）使用开普勒第三定解决问题时切记k是由中心天
体决定的常数与环绕天体无关，与环绕天体的
半径无关，如果轨道为圆，则R为转动半径，如
果轨道为椭圆则R应为半长轴。
（2）要准确分析计算出飞船在椭圆轨道上运行时半
长轴的大小。
（3）注意A点到B点的时间和周期的关系。
明确日心说与地心说的代表人物与主要观点
明确第一定律反映了行星运动的轨迹是椭圆
第二定律描述了行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小。
第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系。
在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。
小结
典例2．宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若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
典例1.太阳系中有八大行星，请你将它们绕太阳运动的周期由小到大依次排序．
典例3.木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳的转动的周期的12倍，则木星绕太阳运行的轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长轴的 倍.
2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径为R，求飞船由A点到B点所需的时间。
课堂训练
A
B
【解析】：
（2）当飞船绕地球做圆周运动时
（1）A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆轨
道上，且A为近地点，B为远地点，
故VA>VB
当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时
第六章 万有引力与航天
思考：行星按照怎样的规律运动呢？
2、“地心说”和“日心说”的观点、代
表人物分别是什么？
1、古代人对天体运动存在哪些看法？
预习课本，回答问题：
1、地心说
代表人物：
亚里士多德
观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。
一、人们对行星运动的认识发展过程
2、日心说
代表人物：
哥白尼
观点： 太阳才是宇宙的中心，太阳是静止不动的，地球和其他行星都是围绕太阳做匀速圆周运动。一年的周期是地球绕太阳公转一周的反映。
一、人们对行星运动的认识发展过程
3、对天体运动的进一步研究
天才观察者：第谷·布拉赫
哥白尼的宇宙体系动摇了基督教宇宙体系的根基，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷（1546-1601）进行的，他成功的把观测误差缩小到2分。
一、人们对行星运动的认识发展过程
1609年开普勒在《新天文学》一书中公布了开普勒第一、第二定律，1619年又公布了开普勒第三定律。
(2) 真理超出希望
开普勒（1571-1630）是继哥白尼之后第一个站出来捍卫太阳中心说并在天文学方面有突破性成就的人物。
一、人们对行星运动的认识发展过程
所有的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。
1、开普勒第一定律
二、开普勒三定律
（1）椭圆：平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数（大于|F1F2|）的点的轨迹叫做椭圆，这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做焦距。
半长轴：|0A1|= |0A2|
半短轴：|0B1|= |0B2|
焦点：F1、F2
焦距：|F1F2|
（2）当焦距长度变化时，曲线会变成什么形状？
（3）当两焦点重合时，曲线会变成什么形状？
1、开普勒第一定律
对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
2、开普勒第二定律
二、开普勒三定律
由扇形面积
由上可知，在S相同，时间t也相同时，半径r越小，则速度v越大。
你能分析近日点与远日点速度大小关系吗？
2、开普勒第二定律
行星运动绕太阳运动的轨道是什么形状？
圆？
[探究活动二]
2、开普勒第二定律
秋冬两季比春夏两季时间短
春92天
夏94天
秋89天
冬90天
年份 春分 夏至 秋分 冬至
2004 3/20 6/21 9/23 12/21
2005 3/20 6/21 9/23 12/21
2006 3/21 6/21 9/23 12/21
原因分析 ：假设地球绕太阳的运动是一个椭圆运动,太阳在焦点上,根据曲线运动的特点，得在秋分到冬至再到春分的时间比从春分到夏至再到秋分的时间短，所以秋冬两季比春夏两季要短。
2、开普勒第二定律
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。
a：半长轴
T：公转周期
3、开普勒第三定律
二、开普勒三定律
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.36×10^18
3.37×10^18
3.37×10^18
1.03×10^13
1.03×10^13
行星/卫星 半长轴（km） 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
地球同步卫星 0.0424 1
（1）开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫
星，只不过此时比值 k 是由中心天体所
决定的另一恒量。
（2）开普勒定律是总结行星运动的观察结果而
总结归纳出来的规律，它们每一条都是经
验定律。
3、开普勒第三定律
行星的轨道与圆十分接近，在高中我们一般按圆处理，因此：
１、行星围绕太阳运动的轨道可以认为是圆，太阳处在圆心。
２、行星绕太阳做匀速圆周运动。
３、所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比
值都相等。
总体来说，就是变速椭圆运动作为匀速圆
周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
三、行星运动近似处理方法
解题要点：
（1）使用开普勒第三定解决问题时切记k是由中心天
体决定的常数与环绕天体无关，与环绕天体的
半径无关，如果轨道为圆，则R为转动半径，如
果轨道为椭圆则R应为半长轴。
（2）要准确分析计算出飞船在椭圆轨道上运行时半
长轴的大小。
（3）注意A点到B点的时间和周期的关系。
明确日心说与地心说的代表人物与主要观点
明确第一定律反映了行星运动的轨迹是椭圆
第二定律描述了行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小。
第三定律揭示了轨道半长轴与公转周期的定量关系。
在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。
小结
典例2．宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若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
典例1.太阳系中有八大行星，请你将它们绕太阳运动的周期由小到大依次排序．
典例3.木星绕太阳转动的周期为地球绕太阳的转动的周期的12倍，则木星绕太阳运行的轨道半长轴约为地球绕太阳运行轨道半长轴的 倍.
2、神舟六号沿半径为R的圆周绕地球运动，其周期为T，如果飞船要返回地面，可在轨道上的某一点A处，将速率降低到适当数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的特殊椭圆轨道运动，椭圆和地球表面在B点相切，如图所示，如果地球半径为R，求飞船由A点到B点所需的时间。
课堂训练
A
B
【解析】：
（2）当飞船绕地球做圆周运动时
（1）A、B均在飞船绕太阳运动的椭圆轨
道上，且A为近地点，B为远地点，
故VA>VB
当飞船绕地球沿椭圆轨道运动时