第1节 行星的运动（问题引领，任务驱动）（课件）-2023-2024学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

主讲人：LWH 第1节行星的运动 第5章 SZ-LWH 1 2 理解开普勒行星运动定律，知道开普勒第三定律中k值大小只与中心天体有关 3 能用开普勒三定律分析行星运动问题 1 了解地心说与日心说的主要内容和代表人物 SZ-LWH 学习目标 Sz-lwh Qq:419561425 目 录 CONTENTS 人类对行星运动的认识 01 开普勒行星运动定律 02 SZ-LWH Sz-lwh Qq:419561425 3 不知天上宫阙，今夕是何年。 SZ-LWH 情境导入 Sz-lwh Qq:419561425 人们仰望星空，遐想无限。天体的运行有没有可循的规律呢？ SZ-LWH 情境导入 Sz-lwh Qq:419561425 01 人类对行星运动的认识 SZ-LWH 6 太阳系示意图 SZ-LWH 一、人类对行星运动规律的认识 Sz-lwh Qq:419561425 1、地心说(Geocentric Universe) 代表人物：托 勒 密 地球是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动。 SZ-LWH 一、人类对行星运动规律的认识 Sz-lwh Qq:419561425 2、日心说(heliocentric theory) 代表人物：哥白尼 太阳是宇宙的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳运动。 SZ-LWH 一、人类对行星运动规律的认识 Sz-lwh Qq:419561425 “日心说”相对“地心说”能更完美地解释天体的运动，但它并没有在天文测算的精确度上有多大的提高。 其后，许多天文学家对天体运动进行不断的探索、完善，建立了最初的天体运动理论。近代早期最重要的观测工作是由丹麦的第谷进行的。 SZ-LWH 一、人类对行星运动规律的认识 Sz-lwh Qq:419561425 哥白尼之后，第谷连续20年对行星的位置进行了较仔细的测量，大大提高了测量的精确程度。在第谷之前，人们测量天体位置的误差大约是10ˊ，第谷把这个不确定性减小到2ˊ。得出行星绕太阳做匀速圆周运动的模型。 第谷（1546-1601） 观测大师——第谷 “日心说”最终战胜“地心说”的科学功臣。 SZ-LWH 一、人类对行星运动规律的认识 Sz-lwh Qq:419561425 地心说与日心说的局限性体现在哪里？ 都把天体的运动看得很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动，但开普勒据此计算发现，所得的数据和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。 对地心说和日心说的理解 导 思： SZ-LWH 一、人类对行星运动规律的认识 Sz-lwh Qq:419561425 02 开普勒行星运动定律 SZ-LWH 13 德国的物理学家开普勒继承和总结了他的导师第谷的全部观测资料及数据，他得到的结果与第谷的观察数据相差8ˊ，而当时第谷公认的误差为2ˊ。开普勒经过20年的研究和四年多的刻苦计算，先后否定了19种设想，最后终于计算出行星绕太阳运动的轨迹为椭圆，并总结为行星运动三大定律。 时代天才——开普勒 SZ-LWH 二、开普勒行星运动定律 Sz-lwh Qq:419561425 观察各行星的运动轨迹 观察与思考 它们是规则的圆形吗？ 不是 SZ-LWH 二、开普勒行星运动定律 Sz-lwh Qq:419561425 观察各行星的运动轨迹 观察与思考 它们绕太阳一周的时间分别为：从中心向外依次是水星约88天、金星约225天、地球约365天、火星约687天、木星约11.9年。 据此猜测行星绕太阳运动的周期与它们到太阳的距离有什么样的定性关系？ 距离越大，周期越长 SZ-LWH 二、开普勒行星运动定律 Sz-lwh Qq:419561425 1.开普勒第一定律 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。 说明： 1.太阳并不是位于椭圆中心，而是位于焦点处。 2.不同行星轨道不同，所有轨道的焦点重合。 开普勒第一定律也常说成轨道定律 SZ-LWH 二、开普勒行星运动定律 Sz-lwh Qq:419561425 做中学：绘制椭圆 椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两焦点的距离之和有什么关系? 拓展：把细绳的两端合在一起（即两个焦点合并成一个点），再用铅笔把细绳拉紧，在板上画出的图形是什么？ SZ-LWH 二、开普勒行星运动定律 Sz-lwh Qq:419561425 椭圆的对称性 SZ-LWH 二、开普勒行星运动定律 Sz-lwh Qq:419561425 椭圆的对称轴 长的称为长轴 长轴的长度为2a 长轴的一半称为半长轴a 短的称为短轴 近日点：离太阳最近的点。 远日点：离太阳最远的点。 长轴的一个端点。 长轴的另一个端点。 SZ-LWH