7.1 行星的运动 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

nullnullnull 教师： 日期： 月 日 7.1 行星的运动 物理雾里悟理 站立式讨论： 行星的轨道有怎样的特点？ 行星绕太阳运行的周期与距离太阳的远近是否有某种关系？ 自研教材 科学漫步——人类对行星运动规律的认识 科学漫步——人类对行星运动规律的认识 祖先是通过什么方法去研究宇宙？ 对于科学认识，我们要秉承什么样的态度？ 天体的运动是真的完美的匀速圆周运动吗？ 物理雾里悟理 1．地心说 （1）代表人物：托勒密 （2）观点： 地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。 2、日心说 （1）代表人物：哥白尼 一、地心说和日心说 思考讨论：我们知道“日心说” 比“地心说”要准确一些，那么日心说是不是完全正确？ 日心说也并不是完全正确的，因为太阳只是太阳系的一个中心天体，而太阳系只是宇宙中众多星系之一，所以太阳并不是宇宙的中心，也不是静止不动的。 （2）观点：太阳是静止不动的，地球和其他行星都在绕太阳做匀速圆周运动。 物理雾里悟理 二、开普勒定律 丹麦天才的观测家第谷经过二十年的精心观测，把他以前人们测量天体位置的误差大约是 10′，第谷把这个不确定性减小到 2′。若理论和实际测量数据之间误差超过2′就有可能存在问题。 丹麦天才的观测家第谷 第 谷（丹麦） 开普勒（德国） 四年多的刻苦计算 ↓ 二十年的精心观测 ↓ 8分的误差 → ← 否定19 种假设 ↓ ↓ 行星轨道为椭圆 若是匀速圆 周运动…… 物理雾里悟理 开普勒第一定律（轨道定律） 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 试一试：绘制椭圆 二、开普勒定律 物理雾里悟理 开普勒第二定律（面积定律） 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 远 日 点 近 日 点 行星在近日点和远日点哪里的速度大？为什么？ 二、开普勒定律 物理雾里悟理 如图所示，O表示地球，P表示绕地球沿椭圆轨道做逆时针方向运动的人造卫星，AB为长轴，CD为短轴.在卫星绕地球运动一周的时间内，从A到B的时间为tAB，从B到A、从C到D、从D到C的时间分别为tBA、tCD、tDC.下列关系式正确的是( ) A.tAB>tBA B.tAB<tBA C.tCD>tDC D.tCD<tDC D 物理雾里悟理 开普勒第三定律（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。 a k只与中心天体有关 二、开普勒定律 物理雾里悟理 关于开普勒定律的几点说明 ①开普勒定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时比值 k 是由行星质量所决定的另一恒量。 ②行星的轨道都跟圆近似，因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动。 开普勒三定律近似处理 （1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。 （2）对某一行星来说，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。 （3）所有行星轨道半径 r 的三次方跟它的公转周期 T 的二次方的比值都相等，即 r3/T2 ＝k。 物理雾里悟理 例1：已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则它们的公转周期之比为________。 典型例题     物理雾里悟理 例2.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。 【解】： 设两人造地球卫星的轨道半径分别为r1、r2，周期分别为T1、T2，且r1 ：r2 ＝1 ：2，则根据开普勒第三定律 所以 物理雾里悟理 11 $$nullnull