人教高中物理必修二6.1行星的運動課件(共26張PPT)

1、6.1 6.1 行星的運動行星的運動太陽太陽思考：思考：行星按照怎樣的規(guī)律運動呢？行星按照怎樣的規(guī)律運動呢？2 2、“地心說地心說”和和“日心說日心說”的觀點、代的觀點、代 表人物分別是什么？表人物分別是什么？1 1、古代人對天體運動存在哪些看法？、古代人對天體運動存在哪些看法？預(yù)習(xí)課本，回答問題：預(yù)習(xí)課本，回答問題：觀點：觀點： 地球是宇宙的中心，是靜止不動的，地球是宇宙的中心，是靜止不動的，太陽、月亮以及其他行星都繞地球運動。太陽、月亮以及其他行星都繞地球運動。一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程觀點：觀點： 太陽才是宇宙的中心，太陽是靜止不動的，太陽才是宇宙的

2、中心，太陽是靜止不動的，地球和其他行星都是圍繞太陽做勻速圓周運動。一年地球和其他行星都是圍繞太陽做勻速圓周運動。一年的周期是地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周的反映。的周期是地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周的反映。一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程 天才觀察者：天才觀察者：第谷第谷布拉赫布拉赫 哥白尼的宇宙體系動搖了基督教宇宙體系的根哥白尼的宇宙體系動搖了基督教宇宙體系的根基，但它并沒有在天文測算的精確度上有多大的提基，但它并沒有在天文測算的精確度上有多大的提高。近代早期最重要的觀測工作是由丹麥的第谷高。近代早期最重要的觀測工作是由丹麥的第谷（1546-16011546-1601）進行的，他成

3、功的把觀測誤差縮小到）進行的，他成功的把觀測誤差縮小到2 2分。分。一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程 1609年開普勒在新天文學(xué)一書中公布了開普勒第一、第二定律，1619年又公布了開普勒第三定律。(2) 真理超出希望真理超出希望 開普勒（開普勒（1571-16301571-1630）是繼哥白）是繼哥白尼之后第一個站出來捍衛(wèi)太陽中心尼之后第一個站出來捍衛(wèi)太陽中心說并在天文學(xué)方面有突破性成就的說并在天文學(xué)方面有突破性成就的人物。人物。一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程一、人們對行星運動的認識發(fā)展過程1、開普勒第一定律二、開普勒三定律二、開普勒三定律（1）橢圓）橢圓：平

4、面內(nèi)與兩個定點平面內(nèi)與兩個定點F1、F2的距離之和等于常數(shù)的距離之和等于常數(shù)（大于（大于|F1F2|）的點的軌跡叫做）的點的軌跡叫做橢圓橢圓，這兩個定點叫做橢圓的，這兩個定點叫做橢圓的焦點，焦點，兩焦點間的距離叫做兩焦點間的距離叫做焦距焦距。 y x M M F F 1 O F F 2 A A 1 A A 2 B B 2 B B 1 半長軸半長軸：|0A1|= |0A2|半短軸：半短軸：|0B1|= |0B2|焦點：焦點：F1、F2焦距：焦距：|F1F2|（2）當焦距長度變化時，曲線會變成什么形狀？）當焦距長度變化時，曲線會變成什么形狀？（3）當兩焦點重合時，曲線會變成什么形狀？）當兩焦點重合

5、時，曲線會變成什么形狀？1、開普勒第一定律、開普勒第一定律 對于任意一個行星來說，它與太陽的連線在對于任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。2、開普勒第二定律二、開普勒三定律二、開普勒三定律21TT 21SS vtrlrS2121由扇形面積由扇形面積 由上可知，在由上可知，在S相同，時間相同，時間t也相同時，半徑也相同時，半徑r越小，越小，則速度則速度v越大。越大。21vvba你能分析近日點與遠日點速度大小關(guān)系嗎？432211ttTttT1v2v2、開普勒第二定律、開普勒第二定律 行星運動繞太陽運動的軌道是什行星運動繞太陽運動的軌道是什么形狀

6、？么形狀？地球地球圓？圓？探究活動二探究活動二2、開普勒第二定律、開普勒第二定律結(jié)論：秋冬兩季比春夏兩季時間短結(jié)論：秋冬兩季比春夏兩季時間短請計算一下春夏秋冬的時間請計算一下春夏秋冬的時間年份春分夏至秋分冬至20063/216/219/2312/2220073/216/229/2312/2220083/206/219/2212/2120093/206/219/2312/222、開普勒第二定律、開普勒第二定律 原因分析原因分析 ：假設(shè)地球繞太陽的運動是一個橢圓運動假設(shè)地球繞太陽的運動是一個橢圓運動, ,太陽在焦點上太陽在焦點上, ,根據(jù)曲線運動的特點，得在秋分到冬根據(jù)曲線運動的特點，得在秋分到冬

7、至再到春分的時間比從春分到夏至再到秋分的時間短，至再到春分的時間比從春分到夏至再到秋分的時間短，所以秋冬兩季比春夏兩季要短。所以秋冬兩季比春夏兩季要短。2、開普勒第二定律、開普勒第二定律 所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。太陽行星FaOkTa23a：半長軸T：公轉(zhuǎn)周期3、開普勒第三定律二、開普勒三定律二、開普勒三定律 分組計算完成表格，驗證開普勒第三定律分組計算完成表格，驗證開普勒第三定律探究活動三探究活動三3、開普勒第三定律、開普勒第三定律行星行星半長軸半長軸a(106km)公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期T(

8、天天)a3T2k水星水星5787.97金星金星108225地球地球149365火星火星228687木星木星7784333土星土星142610759天王星天王星286930686海王星海王星449560188 衛(wèi)星是否有類似性質(zhì)？那么衛(wèi)星是否有類似性質(zhì)？那么k值與哪些因值與哪些因素有關(guān)呢？素有關(guān)呢？3、開普勒第三定律、開普勒第三定律結(jié)論：結(jié)論： k值與中心天體有關(guān)，而與環(huán)繞天體無關(guān)衛(wèi)星衛(wèi)星半長軸半長軸a( (10106 6km)km)公轉(zhuǎn)周期公轉(zhuǎn)周期T( (天天) )a3T2k同步衛(wèi)同步衛(wèi)星星0.04240.04241 1月球月球0.38440.384427.3327.33土衛(wèi)七土衛(wèi)七1.481

9、01.481023.323.3土衛(wèi)六土衛(wèi)六3.56103.561079.3379.33，。 。3、開普勒第三定律、開普勒第三定律 什么情況下橢圓可以與圓很什么情況下橢圓可以與圓很接近接近 ？回憶思考：回憶思考： 、行星圍繞太陽運動的軌道可以認為是圓，太陽處在圓心。、行星圍繞太陽運動的軌道可以認為是圓，太陽處在圓心。、行星繞太陽做勻速圓周運動。、行星繞太陽做勻速圓周運動。、所有行星的軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比、所有行星的軌道半徑的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比 值都相等。值都相等。 總體來說，就是變速橢圓運動作為勻速圓總體來說，就是變速橢圓運動作為勻速圓 周運動處理，對應(yīng)的半長軸即為圓

10、的半徑周運動處理，對應(yīng)的半長軸即為圓的半徑。三、行星運動近似處理方法三、行星運動近似處理方法解題要點：（1）使用開普勒第三定解決問題時切記k是由中心天 體決定的常數(shù)與環(huán)繞天體無關(guān)，與環(huán)繞天體的 半徑無關(guān)，如果軌道為圓，則R為轉(zhuǎn)動半徑，如 果軌道為橢圓則R應(yīng)為半長軸。（2）要準確分析計算出飛船在橢圓軌道上運行時半 長軸的大小。（3）注意A點到B點的時間和周期的關(guān)系。 明確明確日心說與地心說的代表人物與主要觀點日心說與地心說的代表人物與主要觀點 明確明確第一定律反映了行星運動的軌跡是橢圓第一定律反映了行星運動的軌跡是橢圓 第二定律描述了行星在近日點的速率最大，在第二定律描述了行星在近日點的速率最大

11、，在遠日點的速率最小。遠日點的速率最小。 第三定律揭示了軌道半長軸與公轉(zhuǎn)周期的定量第三定律揭示了軌道半長軸與公轉(zhuǎn)周期的定量關(guān)系。關(guān)系。 在近似計算在近似計算中可以認為行星都以太陽為圓心做勻速中可以認為行星都以太陽為圓心做勻速圓周運動。圓周運動。小結(jié)小結(jié)典例典例2宇宙飛船圍繞太陽在近似圓形的軌道上運動，若軌道半宇宙飛船圍繞太陽在近似圓形的軌道上運動，若軌道半徑是地球軌道半徑的徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是 （ ）A3年年 B9年年 C27年年 D81年年典例典例1.太陽系中有八大行星，請你將它們繞太陽運太陽系中有八大行星，請你將它們繞太陽運動

12、的周期由小到大依次排序動的周期由小到大依次排序典例典例3.木星繞太陽轉(zhuǎn)動的周期為地球繞太陽的轉(zhuǎn)動的周期的木星繞太陽轉(zhuǎn)動的周期為地球繞太陽的轉(zhuǎn)動的周期的12倍，則木星繞太陽運行的軌道半長軸約為地球繞太陽運行倍，則木星繞太陽運行的軌道半長軸約為地球繞太陽運行軌道半長軸的軌道半長軸的倍倍. v 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練v 1下列說法正確的是( )v A地球是宇宙的中心，太陽、月亮及其他行星都繞地球運動v B.太陽是宇宙的中心，所有天體都繞太陽運動v C.太陽是靜止不動的，地球和其他行星都繞太陽運動v D“地心說”和哥白尼提出的“日心說”現(xiàn)在看來都是不正確的v 分析；“地心說”是錯誤的，所以A不正確太陽系在銀河系中運動，銀河系也在運動，所以，B、C不正確，D正確 2、神舟六號沿半徑為神舟六號沿半徑為R的圓周繞地球運動，其的圓周繞地球運動，其周期為周期為T，如果飛船要返回地面，可在