人教版必修2高中物理6.1-行星的运动(24张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版必修2高中物理6.1-行星的运动(24张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 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 | 2020-09-13 05:41:30 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
太阳系主要成员——太阳和其八大行星：
水星、金星、地球、火星、木星、土星、
天王星、海王星
地心说与日心说
对天体的运动，历史上曾有过两种对立的认识，并为此发生过激烈的斗争：
回顾历史—
认为地球是宇宙中心，地球是静止不动的，太阳、月亮以及其它行星都围绕地球转动.
1、地心说
托
勒
密
认为太阳是宇宙中心，太阳是静止不动的，地球及其它行星都围绕太阳转动.
2、日心说
随着科学技术的不断发展,哪种学说更加具有说服力呢?
地心说
日心说
为什么"地心说"能统治人们一千多年?
1、符合人们的日常经验,能解释天文现象,预测行星方位,在航海、生产中应用。
2、符合宗教神学关于地球是宇宙的
中心的说法。
■第谷的天文学观测
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。
仙后座的新星爆发
开普勒（德国）
第
谷（丹麦）
怎么回事
呢??……
二十年的精心观测
星体做匀速圆周运动
四年多的刻苦计算
事实:8分的角度偏差
结论:否定19种假设，认为行星轨道为椭圆
把观测天体位置不确定性的误差由10’减小到2’。
所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在所在椭圆的一个焦点上。
开普勒第一定律
（亦称轨道定律）
开普勒三大定律
开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
半长轴
半短轴
焦点
焦点
F
F
离太阳近时速率大，离太阳远时速率小。
2、开普勒第二定律：
对于每一个行星，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
（亦称面积定律）
你能分析近日点和远日点地球的速度大小的比值关系吗？
行
星
轨道半长轴
a(m)
公转周期T(s）
水星
5.79×1010
7.6×106
金星
1.08×1011
1.94×107
地球
1.49×1011
3.16×107
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
行星轨道数据表
a3/T2
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.37×1018
3.37×1018
它们之间有什么关系吗？
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。
即：a3
/
T
2
=
k
K是一个只决定于中心天体质量的物理量.
开普勒三大定律
开普勒第三定律
（亦称周期定律）
a
半长轴
半短轴
也适用于卫星绕行星系统
注意：
（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）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动．
（3）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，每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的．
1、多数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（或线速度大小）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。
简化模型后的开普勒三定律：
例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
C
D
例2.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为
。
【解】：
设两人造地球卫星的轨道半径分别为r1、r2，周期分别为T1、T2，且r1
：r2
＝1
：2，则根据开普勒第三定律
所以
比值法----处理天体运动
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.
根据开普勒第三定律有
例4、(多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下列说法中正确的是 (
)
A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D.若彗星周期为76年,则它的半长轴是地球公转半径的76倍
ABC
例5、
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R0，求飞船由A点到B点所需的时间。
R
R0
A
B
例6、假设站在赤道某地的人,日落后4h时,发现一颗从“天边”飞来的卫星正好处于自己头顶的上空,若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,其转动方向与地球自转方向相同,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.0倍,据此可知,此人造地球卫星绕地球运行的周期约为(
)
A.
3.6h
B.
4.6h
C.
5.6h
D.
6.6h
B
例7、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3
，则此卫星运行的周期大约是(
)
??A．1－4天之间?????????
?B．4－8天之间
??C．8－16天之间????????
D．16－20天之间
B
太阳系主要成员——太阳和其八大行星：
水星、金星、地球、火星、木星、土星、
天王星、海王星
地心说与日心说
对天体的运动，历史上曾有过两种对立的认识，并为此发生过激烈的斗争：
回顾历史—
认为地球是宇宙中心，地球是静止不动的，太阳、月亮以及其它行星都围绕地球转动.
1、地心说
托
勒
密
认为太阳是宇宙中心，太阳是静止不动的，地球及其它行星都围绕太阳转动.
2、日心说
随着科学技术的不断发展,哪种学说更加具有说服力呢?
地心说
日心说
为什么"地心说"能统治人们一千多年?
1、符合人们的日常经验,能解释天文现象,预测行星方位,在航海、生产中应用。
2、符合宗教神学关于地球是宇宙的
中心的说法。
■第谷的天文学观测
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。
仙后座的新星爆发
开普勒（德国）
第
谷（丹麦）
怎么回事
呢??……
二十年的精心观测
星体做匀速圆周运动
四年多的刻苦计算
事实:8分的角度偏差
结论:否定19种假设，认为行星轨道为椭圆
把观测天体位置不确定性的误差由10’减小到2’。
所有的行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在所在椭圆的一个焦点上。
开普勒第一定律
（亦称轨道定律）
开普勒三大定律
开普勒第一定律（轨道定律）
所有行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
半长轴
半短轴
焦点
焦点
F
F
离太阳近时速率大，离太阳远时速率小。
2、开普勒第二定律：
对于每一个行星，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
（亦称面积定律）
你能分析近日点和远日点地球的速度大小的比值关系吗？
行
星
轨道半长轴
a(m)
公转周期T(s）
水星
5.79×1010
7.6×106
金星
1.08×1011
1.94×107
地球
1.49×1011
3.16×107
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
行星轨道数据表
a3/T2
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.36×1018
3.37×1018
3.37×1018
它们之间有什么关系吗？
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。
即：a3
/
T
2
=
k
K是一个只决定于中心天体质量的物理量.
开普勒三大定律
开普勒第三定律
（亦称周期定律）
a
半长轴
半短轴
也适用于卫星绕行星系统
注意：
（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）行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动．
（3）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，每一条都是经验定律，都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的．
1、多数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（或线速度大小）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。
简化模型后的开普勒三定律：
例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
C
D
例2.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为
。
【解】：
设两人造地球卫星的轨道半径分别为r1、r2，周期分别为T1、T2，且r1
：r2
＝1
：2，则根据开普勒第三定律
所以
比值法----处理天体运动
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.
根据开普勒第三定律有
例4、(多选)哈雷彗星绕太阳运动的轨道是比较扁的椭圆,下列说法中正确的是 (
)
A.彗星在近日点的速率大于在远日点的速率
B.彗星在近日点的角速度大于在远日点的角速度
C.彗星在近日点的向心加速度大于在远日点的向心加速度
D.若彗星周期为76年,则它的半长轴是地球公转半径的76倍
ABC
例5、
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R0，求飞船由A点到B点所需的时间。
R
R0
A
B
例6、假设站在赤道某地的人,日落后4h时,发现一颗从“天边”飞来的卫星正好处于自己头顶的上空,若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,其转动方向与地球自转方向相同,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.0倍,据此可知,此人造地球卫星绕地球运行的周期约为(
)
A.
3.6h
B.
4.6h
C.
5.6h
D.
6.6h
B
例7、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3
，则此卫星运行的周期大约是(
)
??A．1－4天之间?????????
?B．4－8天之间
??C．8－16天之间????????
D．16－20天之间
B