7.1 行星的运动 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章 万有引力与宇宙航行 第1节 行星的运动 一、古人对天体运动的看法 二、开普勒三大定律 第1节 行星的运动 新课引入 这一章，我们的视线将从地上的物体，转移到天上的物体，来探究天体运动的规律。 一、古人对天体运动的看法 第1节 行星的运动 1.盖天说: 可能起源于殷末周初，它在发展过程中也有几种不同的见解。早期的盖天说是认为天圆地方 还有一种形成较晚的盖天说提出天是球穹状的，地也是球穹状的，两者间的间距是8万里. 一、古人对天体运动的看法 第1节 行星的运动 地球不是孤零零地悬在空中的，而是浮在水上；后来又有发展，认为地球浮在气中，因此有可能回旋浮动，这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。浑天说认为全天恒星都布于 一个“天球”上，而日月五星则附丽于“天球”上运行，这与现代天文学的天球概念十分接近。 1.盖天说: 2.浑天说: (1)内容：地球是宇宙的中心, 静止不动，太阳、月亮以 及其它行星都绕地球做匀速圆周运动。 (2)创始人: 一、古人对天体运动的看法 1.地心说： 古希腊学者欧多克斯在公元前三世纪提出 古埃及学者托勒密进一步发展而和完善 ②符合宗教地球是宇宙的中心的说法。 ①符合人们的日常经验； (3)统治很长时间的原因： 第1节 行星的运动 火星逆行 地心说的困难： 古埃及:托 勒 密 火星轨道 古埃及:托 勒 密 托勒密的宇宙图景 但是许多学者认为这套宇宙图景太复杂了 波兰：哥 白 尼 太阳是宇宙的中心。且静止不动，月球绕地球运动，地球和其它行星都绕太阳做匀速圆周运动。 (2)创始人: 2.日心说： 波兰学者：哥白尼提出 意大利学者：伽利略 丹麦学者：第谷·布拉赫 德国学者：开普勒 二、开普勒三大定律 一、古人对天体运动的看法 1.地心说： (1)内容： 第1节 行星的运动 （轨道定律） 二、开普勒三大定律 所有行星绕太阳运动轨道是椭圆， 1.第一定律 : 太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 半长轴 半短轴 焦点 焦点 2.第二定律： 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 （面积定律） 二、开普勒三大定律 1.第一定律 : （轨道定律） 2.第二定律： 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 （面积定律） 即速度与行星到太阳的距离成反比。 二、开普勒三大定律 1.第一定律 : （轨道定律） v1 r2 v2 ∆t ∆t ∆t足够小，扇形面积近似等于三角形面积 1 2 v1∆t▪r1 1 2 v2∆t▪r2 = r1 v1r1=v2r2 2.第二定律： 太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 （面积定律） 即速度与行星到太阳的距离成反比。 二、开普勒三大定律 1.第一定律 : （轨道定律） v1r1=v2r2 金星 不同行星有什么规律？ 半长轴 半长轴 T地=365天 T金=225天 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 不同行星轨道数据表 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？ （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。 a3/T2=k 3.第三定律 : 短轴 长轴 注意： ①K由被绕天体（中心天体）质量决定， 和行星质量无关。 ②开普勒定律也适用于卫星绕行星系统。 a 2.第二定律： （面积定律） 二、开普勒三大定律 1.第一定律 : （轨道定律） 在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为： 1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 1.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 2. 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 2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动 在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为： 3.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 3.所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 即r³/T²=k r R 星球半径 轨