人教版高中物理必修2第六章 万有引力与航天 6.1行星的运动（共30张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修2第六章 万有引力与航天 6.1行星的运动（共30张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.1MB | ||
| 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 14:36:46 | ||
图片预览
文档简介
(共30张PPT)
1 行星的运动
高一物理
§6.1 行星的运动
中国古代已经开始观测行星的运动
《夏小正》
《夏小正》是夏代（约公元前二十 一世纪到公元前十六世纪）的历书。它按十二个月的顺序记述了每月的星象，如早晨和黄昏出现在南方的星星，北斗柄的指向，银河在天空的位置，太阳到了恒星间什么地方等。
1.地心说
代表人物：
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。
托勒密
观点：
一、科学的足迹
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说，它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。
1.绕着某一中心的匀速运动，符合当时占主导思想的柏拉图的假设，也适合于亚里士多德的物理学，易于被接受。
2.用几种圆周轨道不同的组合预言了行星的运动位置，与实际相差很小，相比以前的体系有所改进，还能解释行星的亮度变化。
3.地球不动的说法，对当时人们的生活是令人安慰的假设，也符合基督教信仰。
在当时的历史条件下，托勒密提出的行星体系学说，是具有进步意义的。首先，它肯定了大地是一个悬空着的没有支柱的球体。其次，从恒星天体上区分出行星和日月是离我们较近的一群天体，这是把太阳系从众星中识别出来的关键性一步。
托勒密的天体模型之所以能够流行千年，是有它的优点和历史原因的。
十六世纪“日心说”创立之前的一千多年中，“地心说”一直占统治地位，并长期为教会所利用，宣称恒星天上面是最高天，也就是天神的住所。由于这一学说没有反映行星运动的本质，经不起长时间的观测检验，后来为哥白尼“日心说”所推翻。
太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
2.日心说
代表人物：
哥白尼
观点：
约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。
材料1：哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而美的东西是简单与和谐的。
对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一。
你从哥白尼身上学到了什么？
哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，行星运动的一年周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。主要内容是：
①水星、木星、金星、火星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕太阳公转。
②月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球一起绕太阳公转。
③地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的现象。
④恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多。
天体的运动必然是最美的、最和谐的匀速圆周运动
地心说和日心说的共同观点
真理最终战胜了谬误
“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解释的现象“日心说”则能说明，就是说“日心说”比“地心说”更科学、更接近事实。例如：若地球不运动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每天的情况就应是相同，事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同，而“日心说”则能说明这种情况；白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。
“日心说”也并不是绝对正确的
“日心说”也并不是绝对正确的，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。“日心说”，只是比“地心说”更准确一些罢了。
乔尔丹诺?布鲁诺(1548-1600)，是意大利文艺复兴时期伟大的思想家、自然科学家、哲学家和文学家。他勇敢的捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉道者。
师徒关系
第谷，丹麦著名的观测天文学家，经过长期观测，获得了大量的有关行星运动数据。他善于观测，具有惊人的机械操作能力和技巧，观测结果至今还在使用，他测量的行星角位置误差不大于2分。
开普勒，德国理论天文学家，历经二十多年，经过对第谷观测数据的分析，发现了行星运动的三个定律。他与意大利的伽利略是同时代的两位巨人。
二、探究开普勒行星运动定律的建立
材料2：“第谷几十年观测天体，在他以前测量天体位置的误差大约是10’，第谷把这个不确定性减小到2’，为哥白尼的学说提供了关健性支持。”
对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度。
观察与测量是科学研究的重要方法之一。
材料3：“开普勒七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8’的角度偏差”
“对第谷的数据的精确性深信不疑……这不容忽视的8’也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动”
“把几千个数据归纳成如此简洁的几句话。”
实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。
实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的重要方法。
开普勒从理论的高度上对哥白尼学说作了科学论证，使它更加提高了一大步。他所发现的行星运动定律“改变了整个天文学”，为后来牛顿发现万有引力定律奠定了基础。开普勒也被后人赞誉为“天空的立法者”。
开普勒整理了他的老师第谷20多年观测行星运动的数据后，经过四年艰苦计算，总结了关于行星运动的三条规律：
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
——轨 道 定 律
开普勒第一定律
——轨 道 定 律
椭圆的画法：
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
——面 积 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?
若tAB= tCD = tEK ，则sAB= sCD = sEK
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
——周 期 定 律
开普勒第三定律
——周 期 定 律
开普勒行星运动定律
，k是和中心天体（太阳）有关的量
高中阶段对行星运动的近似化研究：
把行星的运动看作为匀速圆周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
a
K是一个只决定于被绕天体（中心天体）质量的物理量
1.行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
2.行星绕太阳做匀速圆周运动
3.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
中学阶段的近似处理方法
训练1、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
训练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椭圆
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
A
训练3、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、行星轨道的半长轴越长，自转周期越大
C、行星轨道的半长轴越长，公转周期越大
D、水星离太阳“最近”，公转周期最短
CD
训练4、设月球绕地球运动的周期为27天，则月球中心到地球中心的距离R1与地球的同步卫星到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为( )
A．3∶1
B．9∶1
C．27∶1
D．18∶1
B
训练5、如图所示是行星 m 绕恒星 M 运动的情况示意图，则下列说法正确的是( )
A．速度最大点是B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
C
训练6、地球公转轨道半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来度量太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，根据开普勒第三定律，火星公转周期是多少天？
1.地心说
——托勒密
2.日心说
——哥白尼
3.行星运动定律
——开普勒
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。
轨道定律
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。
面积定律
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。
周期定律
，k是和中心天体（太阳）有关的量
再见！
1 行星的运动
高一物理
§6.1 行星的运动
中国古代已经开始观测行星的运动
《夏小正》
《夏小正》是夏代（约公元前二十 一世纪到公元前十六世纪）的历书。它按十二个月的顺序记述了每月的星象，如早晨和黄昏出现在南方的星星，北斗柄的指向，银河在天空的位置，太阳到了恒星间什么地方等。
1.地心说
代表人物：
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。
托勒密
观点：
一、科学的足迹
地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说，它最初由古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出，后来经托勒密（90-168）进一步发展而逐渐建立和完善起来。
1.绕着某一中心的匀速运动，符合当时占主导思想的柏拉图的假设，也适合于亚里士多德的物理学，易于被接受。
2.用几种圆周轨道不同的组合预言了行星的运动位置，与实际相差很小，相比以前的体系有所改进，还能解释行星的亮度变化。
3.地球不动的说法，对当时人们的生活是令人安慰的假设，也符合基督教信仰。
在当时的历史条件下，托勒密提出的行星体系学说，是具有进步意义的。首先，它肯定了大地是一个悬空着的没有支柱的球体。其次，从恒星天体上区分出行星和日月是离我们较近的一群天体，这是把太阳系从众星中识别出来的关键性一步。
托勒密的天体模型之所以能够流行千年，是有它的优点和历史原因的。
十六世纪“日心说”创立之前的一千多年中，“地心说”一直占统治地位，并长期为教会所利用，宣称恒星天上面是最高天，也就是天神的住所。由于这一学说没有反映行星运动的本质，经不起长时间的观测检验，后来为哥白尼“日心说”所推翻。
太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。
2.日心说
代表人物：
哥白尼
观点：
约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自波兰的哥白尼（1473-1543）。
材料1：哥白尼坚信宇宙与自然是美的，而美的东西是简单与和谐的。
对描述自然追求简单和谐是科学研究的动力之一。
你从哥白尼身上学到了什么？
哥白尼认为，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星，太阳才是宇宙的中心，行星运动的一年周期是地球每年绕太阳公转一周的反映。主要内容是：
①水星、木星、金星、火星、土星五颗行星和地球一样，都在圆形轨道上匀速率地绕太阳公转。
②月球是地球的卫星，它在以地球为中心的圆轨道上，每月绕地球转一周，同时跟地球一起绕太阳公转。
③地球每天自转一周，天穹实际上不转动，因地球自转才出现日月星辰每天东升西落的现象。
④恒星和太阳间的距离十分遥远，比日地间的距离要大得多。
天体的运动必然是最美的、最和谐的匀速圆周运动
地心说和日心说的共同观点
真理最终战胜了谬误
“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为好多“地心说”不能解释的现象“日心说”则能说明，就是说“日心说”比“地心说”更科学、更接近事实。例如：若地球不运动，昼夜交替是太阳绕地球运动形成的，那么每天的情况就应是相同，事实上，每天白天的长短不同，冷暖不同，而“日心说”则能说明这种情况；白昼是地球自转形成的，而四季是地球绕太阳公转形成的。
“日心说”也并不是绝对正确的
“日心说”也并不是绝对正确的，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。“日心说”，只是比“地心说”更准确一些罢了。
乔尔丹诺?布鲁诺(1548-1600)，是意大利文艺复兴时期伟大的思想家、自然科学家、哲学家和文学家。他勇敢的捍卫和发展了哥白尼的太阳中心说，并把它传遍欧洲，被世人誉为是反教会、反经院哲学的无畏战士，是捍卫真理的殉道者。
师徒关系
第谷，丹麦著名的观测天文学家，经过长期观测，获得了大量的有关行星运动数据。他善于观测，具有惊人的机械操作能力和技巧，观测结果至今还在使用，他测量的行星角位置误差不大于2分。
开普勒，德国理论天文学家，历经二十多年，经过对第谷观测数据的分析，发现了行星运动的三个定律。他与意大利的伽利略是同时代的两位巨人。
二、探究开普勒行星运动定律的建立
材料2：“第谷几十年观测天体，在他以前测量天体位置的误差大约是10’，第谷把这个不确定性减小到2’，为哥白尼的学说提供了关健性支持。”
对自然奥秘不屈不挠探索的精神和对待科学研究一丝不苟的态度。
观察与测量是科学研究的重要方法之一。
材料3：“开普勒七十余次尝试所得的结果都与第谷的观测数据有至少8’的角度偏差”
“对第谷的数据的精确性深信不疑……这不容忽视的8’也许正是因为行星并非做完美的匀速圆周运动”
“把几千个数据归纳成如此简洁的几句话。”
实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。
实验归纳和数学演绎相结合是科学研究中的重要方法。
开普勒从理论的高度上对哥白尼学说作了科学论证，使它更加提高了一大步。他所发现的行星运动定律“改变了整个天文学”，为后来牛顿发现万有引力定律奠定了基础。开普勒也被后人赞誉为“天空的立法者”。
开普勒整理了他的老师第谷20多年观测行星运动的数据后，经过四年艰苦计算，总结了关于行星运动的三条规律：
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
——轨 道 定 律
开普勒第一定律
——轨 道 定 律
椭圆的画法：
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
——面 积 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?
若tAB= tCD = tEK ，则sAB= sCD = sEK
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
——周 期 定 律
开普勒第三定律
——周 期 定 律
开普勒行星运动定律
，k是和中心天体（太阳）有关的量
高中阶段对行星运动的近似化研究：
把行星的运动看作为匀速圆周运动处理，对应的半长轴即为圆的半径。
a
K是一个只决定于被绕天体（中心天体）质量的物理量
1.行星绕太阳运动的轨道近似为圆，太阳处于圆心。
2.行星绕太阳做匀速圆周运动
3.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
中学阶段的近似处理方法
训练1、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
训练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椭圆
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C．所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D．所有行星的公转周期与行星的轨道的半径成正比
A
训练3、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、行星轨道的半长轴越长，自转周期越大
C、行星轨道的半长轴越长，公转周期越大
D、水星离太阳“最近”，公转周期最短
CD
训练4、设月球绕地球运动的周期为27天，则月球中心到地球中心的距离R1与地球的同步卫星到地球中心的距离R2之比即R1∶R2为( )
A．3∶1
B．9∶1
C．27∶1
D．18∶1
B
训练5、如图所示是行星 m 绕恒星 M 运动的情况示意图，则下列说法正确的是( )
A．速度最大点是B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
C
训练6、地球公转轨道半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位，用来度量太阳系内天体与太阳的距离。已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，根据开普勒第三定律，火星公转周期是多少天？
1.地心说
——托勒密
2.日心说
——哥白尼
3.行星运动定律
——开普勒
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。
轨道定律
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。
面积定律
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。
周期定律
，k是和中心天体（太阳）有关的量
再见！