7.1行星的运动 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

1 行星的运动 第七章 万有引力与宇宙航行 导入新课 地球 水星 金星 火星 木星 土星 天王星 周期 /天 365.25 88 224.7 686.98 4263.2 10760 30976 轨道半径/×107m 14960 5791 10820 22794 72873 142940 287099 上表是太阳系中各行星的运行参数 观察以上数据，你能观察出数据之间有什么规律吗？ 太阳的东升西落以及其他天文现象使得我们很容易的感受到星体在围绕地球做圆周运动，这就是最初的地心说；后来又有了日心说、即以太阳为中心，其它行星都绕其运动。 但是天文学家在地球上观测火星运动轨迹时，发现火星的运动方向有时向后，但之后又转而继续向前。你能试着解释这种现象吗？ 一、开普勒第一定律 ☆情境导入 1、对于火星逆行的现象，有两种解释，模型如下图，你认为哪种学说解释的更科学令人信服，为什么？ ☆交流讨论 一、开普勒第一定律 日心说的解释更统一、简洁。 2、观察地球围绕太阳运动的轨迹和参数，说一说轨迹是不是一个圆？ 一、开普勒第一定律 地球近日点距离：1.471亿千米 地球远日点距离：1.521亿千米 开普勒第一定律 所有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。 开普勒第一定律告诉我们：行星绕太阳运行的轨道严格来说不是圆而是椭圆 ；太阳不在椭圆的中心，而是在其中一个焦点上 ；行星与太阳间的距离是不断变化的。 ☆梳理深化 一、开普勒第一定律 提醒：行星的轨道与圆十分接近，在中学阶段的研究中我们可按圆轨道处理。这样就可以说：行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。 一、开普勒第一定律 ☆巩固提升 例1、关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（ ） A.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 B.开普勒在牛顿运动定律的基础上，导出了行星运动的规律 C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D.根据开普勒总结出的行星运动的规律，认为所有行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上 一、开普勒第一定律 A ☆情境导入 仔细观察分析地球围绕太阳公转的轨迹和运动参数，你能否判断相同时间内地球和太阳的连线与轨迹围成的面积有什么关系？ 二、开普勒第二定律 近日点速度 近日点日地距离 远日点速度 远日点日地距离 运动参数 30.287km/s 147,098,074.0km 29.291km/s 152,097,701.0km 太阳 卫星 ☆交流讨论 1、在较短时间内，日地连线和轨迹围成的面积可看做什么形状？ 2、试计算一秒内该面积的大小？ 3、根据计算结果，你能得出什么结论？ 二、开普勒第二定律 三角形 面积相等 开普勒第二定律： 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 开普勒第二定律告诉我们 ：当行星离太阳较近的时候，运行的速度较大，而离太阳较远的时候速度较小。 ☆梳理深化 二、开普勒第二定律 ☆巩固提升 例2、已知地球与太阳的最近距离为r1，最远距离为r2，试求地球公转过程中最大速度和最小速度之比。 二、开普勒第二定律 地球 水星 金星 火星 木星 土星 天王星 周期/天 365.25 88 224.7 686.98 4263.2 10760 30976 轨道半径/×107m 14960 5791 10820 22794 72873 142940 287099 上表是太阳系中各行星的运行参数 观察以上数据，你能观察出数据之间有什么规律吗？ 三、开普勒第三定律 ☆情境导入 ☆交流讨论 对于表格中复杂且看似无规律的数据如何进行简化并探索其中的规律 1、以地球的周期和半径为基本单位，就可以得到较为简化的数据 三、开普勒第三定律 地球 水星 金星 火星 木星 土星 天王星 周期/天 365.25 88 224.7 686.98 4263.2 10760 30976 周期/地球年 轨道半径/107m 14960 5791 10820 22794 72873 142940 287099 轨道半径/AU 1 0.24 0.62 1.88 11.67 29.46 84.80 1 0.38 0.72 1.52 5.20 9.58 19.18 2、对周期和半径进行数学转换，求lgT以及lgR 三、开普勒第三定律 地球 水星 金星 火星 木星 土星 天王星 周期