6.1行星的运动 (共30张PPT)
文档属性
| 名称 | 6.1行星的运动 (共30张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 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 | 2020-06-16 14:56:57 | ||
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文档简介
(共30张PPT)
壮丽星空
哈雷彗星
银河系
仙女座星系
星系
月亮是地球的卫星
天宫一号空间实验室
第六章
万有引力与航天
高中物理人教版必修2
第六章
万有引力与航天
学习结果交流(一)
1、古代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”？代表人物？
3、哪种学说占领统治时间较长？为什么能占领较长的统治时间？
4、两种学说争论的结果如何？
5、“日心说”的观点是否绝对正确？
一、地心说
托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”.
地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其他的行星都绕地球运动．
地心说直到16世纪才被哥白尼推翻.
（符合人们的直接经验）
二、日心说
哥白尼在16世纪提出了日心说．
日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．
1543
年哥白尼的《天体运行论》
出版，书中详细描述了日心说理论.
假使有一知半解的人,并无数学知识,而根据圣经这一段或那一段妄肆批评或者驳斥我的著作,我不但不预备答复他们,而且还要轻视这样无知的见解.
学习结果交流（二）
1、古人认为天体做什么运动？
2、你知道第谷·布拉赫吗？他对天文学的发展起到了怎样的作用？
3、开普勒研究行星运动的基础是什么？他认为行星做怎样的运动？他是怎样得出这一结论的？
把人们观察天体位置的误差从１０／减小到２／
第谷（丹麦伟大天文学家第谷）,1576年,在丹麦国王的资助下,建立天文台.被称为“星学之王”.
８／
圆
椭圆
连续２０年对行星的观察
◎在天文学史上，开普勒享有“天空立法者”的盛誉。
◎开普勒观念的基础是日心说。
◎1609年和1619年发表了行星运动的三个定律。
开普勒
开普勒第一定律
轨道定律：
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
用图钉和细绳画椭圆
半短轴b
开普勒
开普勒第二定律
面积定律：
对于每一个行星而言，太阳和行星的连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
八大行星轨道数据表
K=a3/T2
(1024km3/年2）
3.34
3.35
3.35
3.35
3.35
3.35
3.35
3.35
行
星
轨道半长轴
a(106km)
公转周期T(年）
焦距
c(106km)
轨道离心率
(e=c/a)
水星
57.9
0.241
11.9
0.206
金星
108.2
0.615
0.76
0.007
地球
149.6
1.00
2.5
0.017
火星
227.9
1.88
21.2
0.093
木星
778.3
11.86
37.3
0.048
土星
1427.0
29.46
79.9
0.056
天王星
2882.3
84.0
135.4
0.047
海王星
4523.9
164.8
36.2
0.008
开普勒
开普勒第三定律
周期定律：
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
探究K值的决定因素：
K是一个只与中心天体质量有关的物理量
行星
或卫星
中心体
半长轴(x106km)
公转周期(天)
K值
水星
太阳
57
87.97
3.36×1018
金星
108
225
3.35×1018
火星
228
687
3.36×1018
同步卫星
地球
0.0424
1
1.02×1013
月球
0.3844
27.322
1.02×1013
高中阶段对行星运动的近似化研究：
①多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。
②对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）大小不变，即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。
总体来说，就是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。
1、关于行星的运动,下列说法正确的是
(
)
A、行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越大
B、行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大
C、行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大
D、“海王星”离太阳最远,绕太阳运动的公转周期最长
BD
2、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为“哈雷彗星”。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下次飞近地球将在那一年？
答案：2062年
例3:
某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日点A到太阳的距离为r，远日点B到太阳的距离为R。若行星经过近日点时的速度为vA，求该行星经过远日点时的速度vB的大小。
运用开普勒定律解决问题：
运用开普勒定律解决问题：
例4:一种通信卫星要“静止”在地面上空的某一点,因此它的运行周期必须与地球自转周期相同.请你估算:通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一?
例5:
飞船沿半径为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椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，如图所示，求飞船由A点运动到B点所需要的时间。（已知地球半径为R0）
运用开普勒定律解决问题：
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：
R
3/
T2
=k
（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）
小结
例5:
飞船沿半径为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椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，如图所示，求飞船由A点运动到B点所需要的时间。（已知地球半径为R0）
运用开普勒定律解决问题：
开普勒三定律对万有引力的发现起了决定性的作用.开普勒总结出了行星绕日的运动规律.但它没有说明是什么原因使它们在各自的轨道上运动。你们会认为是什么原因？
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哈雷彗星
银河系
仙女座星系
星系
月亮是地球的卫星
天宫一号空间实验室
第六章
万有引力与航天
高中物理人教版必修2
第六章
万有引力与航天
学习结果交流(一)
1、古代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”？代表人物？
3、哪种学说占领统治时间较长？为什么能占领较长的统治时间？
4、两种学说争论的结果如何？
5、“日心说”的观点是否绝对正确？
一、地心说
托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”.
地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其他的行星都绕地球运动．
地心说直到16世纪才被哥白尼推翻.
（符合人们的直接经验）
二、日心说
哥白尼在16世纪提出了日心说．
日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动．
1543
年哥白尼的《天体运行论》
出版，书中详细描述了日心说理论.
假使有一知半解的人,并无数学知识,而根据圣经这一段或那一段妄肆批评或者驳斥我的著作,我不但不预备答复他们,而且还要轻视这样无知的见解.
学习结果交流（二）
1、古人认为天体做什么运动？
2、你知道第谷·布拉赫吗？他对天文学的发展起到了怎样的作用？
3、开普勒研究行星运动的基础是什么？他认为行星做怎样的运动？他是怎样得出这一结论的？
把人们观察天体位置的误差从１０／减小到２／
第谷（丹麦伟大天文学家第谷）,1576年,在丹麦国王的资助下,建立天文台.被称为“星学之王”.
８／
圆
椭圆
连续２０年对行星的观察
◎在天文学史上，开普勒享有“天空立法者”的盛誉。
◎开普勒观念的基础是日心说。
◎1609年和1619年发表了行星运动的三个定律。
开普勒
开普勒第一定律
轨道定律：
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
用图钉和细绳画椭圆
半短轴b
开普勒
开普勒第二定律
面积定律：
对于每一个行星而言，太阳和行星的连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
八大行星轨道数据表
K=a3/T2
(1024km3/年2）
3.34
3.35
3.35
3.35
3.35
3.35
3.35
3.35
行
星
轨道半长轴
a(106km)
公转周期T(年）
焦距
c(106km)
轨道离心率
(e=c/a)
水星
57.9
0.241
11.9
0.206
金星
108.2
0.615
0.76
0.007
地球
149.6
1.00
2.5
0.017
火星
227.9
1.88
21.2
0.093
木星
778.3
11.86
37.3
0.048
土星
1427.0
29.46
79.9
0.056
天王星
2882.3
84.0
135.4
0.047
海王星
4523.9
164.8
36.2
0.008
开普勒
开普勒第三定律
周期定律：
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
探究K值的决定因素：
K是一个只与中心天体质量有关的物理量
行星
或卫星
中心体
半长轴(x106km)
公转周期(天)
K值
水星
太阳
57
87.97
3.36×1018
金星
108
225
3.35×1018
火星
228
687
3.36×1018
同步卫星
地球
0.0424
1
1.02×1013
月球
0.3844
27.322
1.02×1013
高中阶段对行星运动的近似化研究：
①多数大行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。
②对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（线速度）大小不变，即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。
总体来说，就是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。
1、关于行星的运动,下列说法正确的是
(
)
A、行星轨道的半长轴越长,自转的周期就越大
B、行星轨道的半长轴越长,公转的周期就越大
C、行星轨道的半长轴越短,公转的周期就越大
D、“海王星”离太阳最远,绕太阳运动的公转周期最长
BD
2、地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星每隔一定时间就会出现。哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为“哈雷彗星”。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下次飞近地球将在那一年？
答案：2062年
例3:
某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，它的近日点A到太阳的距离为r，远日点B到太阳的距离为R。若行星经过近日点时的速度为vA，求该行星经过远日点时的速度vB的大小。
运用开普勒定律解决问题：
运用开普勒定律解决问题：
例4:一种通信卫星要“静止”在地面上空的某一点,因此它的运行周期必须与地球自转周期相同.请你估算:通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一?
例5:
飞船沿半径为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椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，如图所示，求飞船由A点运动到B点所需要的时间。（已知地球半径为R0）
运用开普勒定律解决问题：
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：
R
3/
T2
=k
（K是一个只与中心天体质量有关的物理量）
小结
例5:
飞船沿半径为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椭圆轨道运行，椭圆与地球表面在B点相切，如图所示，求飞船由A点运动到B点所需要的时间。（已知地球半径为R0）
运用开普勒定律解决问题：
开普勒三定律对万有引力的发现起了决定性的作用.开普勒总结出了行星绕日的运动规律.但它没有说明是什么原因使它们在各自的轨道上运动。你们会认为是什么原因？
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