人教版高中物理必修二第六章 万有引力与航天 （课件+学案+单元测试 14份打包）

第六章 万有引力与航天 第一节 行星的运动 (一）古人对天体运动的看法及发展过程 1、古代人们对天体运动存在哪些看法？ 2、什么是“地心说”，什么是“日心说”？代表人物各是谁？ 3、 “日心说”为什么能战胜“地心说” ？试 举例说明 4、 “日心说”的观点是否正确？ 答：在古代，人们对天体的运动存在 着“地心说”和“日心说”两种对立的看法 答：(1)地心说:认为地球是宇宙的中心，地 球是静止不动，太阳、月亮及其他行星都 绕地球运动. 代表人物是古希腊学者托勒 密. (2)日心说:认为太阳是宇宙的中心， 地球、月亮及其他行星都在绕太阳运动. 代表 人物波兰天文学家是哥白尼. 答:“日心说”所以能够战胜“地心说”是因为 好多“地心说”不能解析的现象 “日心说” 则能 说明，也就是说，“日心说”比“地心说”更科 学，更接近事实。例如：若地球不动，昼夜 交替是太阳绕地球运动形成的。那么，每天 的情况就应相同的，而事实上，每天白天的 长短不同，冷暖不同。而 “日心说”则能说明 这种情况：白昼是地球自转形成的，而四季 是地球绕太阳公转形成的。 答：从目前科研结果和我们所掌握的知识来看，“日心说”也不是绝对正确，有两大缺点： （1）把太阳当作宇宙的中心，实际上太阳仅是太阳系的一个中心天体；太阳也不是静止不动的，而在以2.46×108年的周期绕银河系的中心转动。 （2）沿用了行星在圆形轨道上做匀速圆周运动的陈旧观念，实际上行星轨道是椭圆的，行星的运动也不是匀速的。 (二）开普勒对行星运动的研究 1、古人认为天体做什么运动？ 答：古人把天体运动看得十分神圣，他们认 为天体的运动不同于地面上物体的运动，天 体做的是最完美、最和谐的匀速圆周运动。 2、开普勒的导师是谁，他认为天体做什 么样的运动？ 答：开普勒的导师是丹麦伟大的天文学家第谷， 他对天体运动的看法与其他古人一样，也认为 天体在做匀速圆周运动。 3、开普勒开始认为天体做何运动？ 答：开普勒开始受世俗和导师的影响，也认为 天体在做匀速圆周运动。 4、开普勒后来认为天体做何运动？ （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 （开普勒第一定律） （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 （开普勒第二定律） 用公式表示为： SAB=SCD=SEK 由此可见：行星在远日点a的速率最小，在近日 点b的速率最大。 太阳 远日点 a 近日点 b t1 t4 t3 t2 （3）所有行星的椭圆轨道的长半轴的三次 方跟公转周期的二次方的比值都相等 （开普勒第三定律） R 其中R是椭圆轨道的长半轴，T是行星绕太阳公转 的周期，K是一个行星无 关的常量。 地球 · 太阳 T2 R3 数学表达式： =K 说明：研究天体运行时太阳系中的九大行 星及卫星运动的轨道的两个焦点相距很近， 因此行星的椭圆轨道很接近圆。在要求不太 高时，通常可以认为行星以太阳为圆心做匀 速圆周运动。这样做使处理问题的方法大为 简化，而得到的结果与行星的实际运行情况 相差并不很大。 巩固练习 太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太 阳运动，若设它们的轨道为圆形，若有两颗 行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，他们的 质量比为M1：M2=4：1，求它们绕太阳运动 的周期比T1：T2？ 解： 即 10.unknown 小结： 地心说： 日心说： 开普勒对行星运动的描述： 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 第二定律：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 第三定律：所有行星的椭圆轨道的长半轴的 三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 $$ 第六章 万有引力与航天 第二节 太阳与行星间的引力 复 习 开普勒行星运动定律 第一定律：所有行星绕太阳的轨道都是椭圆， 太阳处在椭圆的一个焦点上。 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相等的面积 第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三 次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 即 k值与中心天体有关，而与环绕天体无关 什么力来维持行星绕太阳的运动呢？ 科学的足迹 1、伽利略：一切物体都有合并的趋势，这种趋势导致物体做圆周运动。 2、开普勒：受到了来自太阳的类似与磁力的作用。 3、笛卡儿：在行星的周围有旋转的物质(以太）作用在行星上，使得行星绕太阳运动。 4、胡克、哈雷等:受到了太阳对它的引力，证明了如果行星的轨道是圆形的，其所受的引力大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，但没法证明在椭圆轨道规律也成立。 5、牛顿：如果太阳和行星间的引力与距离的