3.1认识天体运动 课件-2024-2025学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

第三章 万有引力定律 第1节 认识天体运动 作者编号：43002 1.知道地心说和日心说的内容。 2.知道开普勒三大定律,能应用三定律分析问题。 3.理解人们对行星运动的认识过程是漫长而复杂的，真理是来之不易的。 学习目标 作者编号：43002 新知导入 作者编号：43002 4 一、从地心说到日心说 1.地心说 代表人物: 托勒密 观点: 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮及其它行星都绕地球运动。 新知学习 作者编号：43002 5 2.日心说 代表人物: 哥白尼 观点: 太阳是宇宙的中心，是静止不动的，地球及其它行星都绕太阳运动。 一、从地心说到日心说 新知学习 作者编号：43002 3.两种学说存在的局限性 它们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，而这和丹麦天文学家第谷的观测数据不符． 一、从地心说到日心说 新知学习 作者编号：43002 4.天才的观测家 代表人物: 第谷 成就: 天体位置测量的不确定性从10’减小到2’ 一、从地心说到日心说 新知学习 作者编号：43002 7 5.真理超出期望 代表人物: 开普勒 一、从地心说到日心说 德国天文学家开普勒（1571-1630）应用行星绕太阳做圆周运动的模型描述火星的运动时，发现与其老师第谷（1546-1601）的观测值有8分的误差，他坚信老师数据正确，毅然否定火星做匀速圆周运动，经多种拟合、反复核算，终于发现火星做椭圆运动。 新知学习 作者编号：43002 行星绕日运动的轨道是椭圆 新知学习 作者编号：43002 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 二、开普勒定律 1、开普勒第一定律(椭圆轨道定律) 新知学习 作者编号：43002 2、开普勒第二定律 (面积定律) 二、开普勒定律 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。 新知学习 作者编号：43002 二、开普勒定律 讨论与交流 1、 根据开普勒第二定律，行星绕太阳的运动在近日点速率达，还是在远日点速率大？为什么？ 近处速度大 远处速度小 新知学习 作者编号：43002 二、开普勒定律 讨论与交流 2、 某行星在在近日点到太阳的距离为a，在远日点到太阳的距离为b，过近日点时行星的速率为va，过远日点时的速率vb约为多少？（提示：计算足够短的时间内行星与太阳连线扫过的面积） 新知学习 作者编号：43002 各行星运动的轨道和周期，有没有统一的规律可循？ 新知学习 作者编号：43002 太阳系行星运动的轨道数据 新知学习 作者编号：43002 3、开普勒第三定律 (周期定律) 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等. 二、开普勒定律 r：表示半长轴 T：表示公转周期 k 是一个对所有行星都相同的常数（k的大小与行星无关，只与中心天体的质量有关；中心天体不同k不同。） 新知学习 作者编号：43002 新知学习 作者编号：43002 解： 根据开普勒第三定律，得： 得 所以， 哈雷彗星下次出现的时间是2062年。 新知学习 作者编号：43002 高中阶段我们通常将行星的轨道近似为圆 第一定律：多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 第二定律：对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动 第三定律：所有行星轨道半径的三次方跟它公转周期的二次方的比值都相等 新知学习 作者编号：43002 1.（多）下列说法正确的是（ ） A、地球是宇宙的中心，太阳和其它行星都绕地球运动。 B、太阳是不动的，是宇宙中心，地球和所有行星都绕太阳运动。 C、地球是绕太阳运动的一颗行星。 D、日心说和地心说都是具有局限性的说法。 CD 课堂检测 作者编号：43002 2. 开普勒行星运动定律为万有引力定律的发现奠定了基础，根据开普勒行星运动定律，以下说法中正确的是 （　　） A.开普勒行星运动定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕地球的运动 B.若某一人造地球卫星的轨道是椭圆，则地球处在该椭圆的一个焦点上 C.开普勒第三定律中的值，不仅与中心天体有关，还与绕中心天体运动的行星（或卫星）有关 D.在探究太阳对行星的引力规律时，得到了开普勒第三定律，它是可以在实验室中得到证明的 B 课堂检测 作者编号：43002 3、如图,土星和火星都在围绕太阳公转,根据开普勒行星运动定律可知(　　) A.土星远离太阳的过程中,它的速度将减小 B.土星和火星绕太阳的运动是的匀速圆周运动 C.土星和火星的公转周期一样大 D.土星靠近太阳的过程中,与太阳的连线在相同时间内扫过的面积慢慢变小 A 课堂检测 作者编号：43002 4、太空飞船绕着太阳在圆周的轨道上运动，其运动半径是地球轨道半径的9倍，计算飞船环绕太阳运行的周期大小为（ ） A．6年 B．12年 C．27年 D．99年 C 课堂检测 作者编号：43002 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。（椭圆轨道定律） 行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。（面积定律） 行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比。 （周期定律） 课堂总结 作者编号：43002 Lavf57.71.100 $$