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

7.1 行星的运动 物 理 思考与讨论 不同行星都在各自的轨道上绕太阳运行，行星运行的轨道有怎样的特点？行星绕太阳的周期与距离太远的远近是否存在某种关系？ 7.1 行星的运动 思考与讨论 “你们是从什么时候开始观察人类的” “三千万年前，有一只猿人，仰望星空的时间超过了预警值” ——刘慈欣《朝闻道》 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 古人眼中的五大行星 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 东汉 张衡 “浑天”说：天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。 浑天仪 天是一个圆球，地则位于这个圆球的中间。天在不停地旋转，日月星辰随天运转，转到地平线之下就看不见了。 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 托勒密 约公元90年－168年 地心说：地球是世界的中心,并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 哥白尼 1473年－1543年 日心说：太阳是世界的中心,并且静止不动,一切行星都围绕太阳做匀速圆周运动。 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 都认为天体运动必然是最完美、最和谐的匀速圆周运动。 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 第谷——天才观测家 第谷 第谷连续20年观测 把天体位置的误差大约从10ˊ减小到2ˊ。 为哥白尼的学说提供了关键性支持。 （1546-1601）丹麦 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 开普勒 用20年研究第谷观测数据 发现了行星运动三大定律 （1571-1640）德国 开普勒——天才数学家 按照匀速圆周运动进行尝试性计算. 与第谷的观测数据有8 ′的角度偏差. 并非常全面的解释了日心说。为牛顿研究天体运动发现万有引力定律奠定了基础。 7.1 行星的运动 一、人类对行星运动的认识 提出了万有引力定律。牛顿的研究跟前人的研究有所不同。其他人研究了谁是太阳系的中心的问题。而牛顿研究了为什么是中心的问题，牛顿说只要具备条件谁都可以是中心。在太阳系中太阳具备了这个条件，所以它是中心。 艾萨克·牛顿 （1643—1727） 7.1 行星的运动 二、开普勒定律 开普勒第一定律：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 ——轨道定律 说明：1.太阳并不是位于椭圆中心，而是位于其中一个焦点处。 思考：这个定律是如何形象的描述行星的运动特点的？ 2.不同行星轨道不同，但所有轨道具有一个共同的焦点。 焦点 焦点 太阳 行星 7.1 行星的运动 二、开普勒定律 7.1 行星的运动 二、开普勒定律 开普勒第二定律：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 ——面积定律 结论：近日点速率最大，远日点速率最小。 t t 太阳 行星 思考：这说明行星运动的速率在不同位置有什么关系？ 7.1 行星的运动 二、开普勒定律 问题：太阳系内行星运动的周期T有什么样规律呢? 7.1 行星的运动 行星/卫星 半长轴（106km） 周期（天） （m³/s²） 水星 57 87.97 金星 108 225 地球 149 365 火星 228 687 木星 778 4333 土星 1426 10759 天王星 2870 30660 海王星 4498 60148 月球 0.3844 27.3 同步卫星 0.0424 1 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.36×1018 3.37×1018 3.37×1018 思考：决定k值大小的关键性因素是什么？ k值与环绕天体无关，由中心天体决定。 1.03×1013 1.03×1013 7.1 行星的运动 二、开普勒定律 开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴a的三次方跟它的公转周期T的二次方的比值都相等 ——周期定律 1. a表示椭圆的半长轴，T表示公转周期 2. k与中心天体有关，不同的中心天体k值不一样 开普勒行星运动定律的适用条件： 不但适用于行星的运动，也适用于卫星绕行星的运动。 思考：其它天体的运动又有怎样的规律呢? 人造卫星呢？ 7.1 行星的运动 二、开普勒定律 行星绕太阳公转轨道的半长轴和半短轴近似相等。 可把行星绕太阳公转轨道简化为“圆轨道”处理。 7.1 行星的运动 三、开普勒定律 1.开一（轨道定律） 2.开二（面积定律） 3.开三（周期定律） =k 1.行星绕太阳做圆周运动 2.行星做线速度大小不变的匀速圆周运动 3.r³/T²=k 太阳 行星 r 7.1 行星的运动 课堂小结 一、地心说和日心说 1、地心说观点： 地球是宇宙的中心。 2、日心说观点：太阳是静止不动的，是宇宙的中心。 二、开普勒定律 1、开普勒第一定律（轨道定律）：椭圆。 2、开普勒第二定律（面积定律）：相等时间扫过面积相等。 3、开普勒第三定律（周期定律）： a3 T2 =k 7.1 行星的运动 1.关于行星绕太阳运动,下列说法中正确的是(　　) A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 行星绕太阳运动时,太阳位于行星轨道的中心处 C. 离太阳越近的行星运动周期越长 D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 D 7.1 行星的运动 2、关于开普勒第三定律的公式是,下列说法中正确的是(　　) A. 公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星               B. 公式适用于所有围绕星球运行的行星(或卫星)               C. 式中的是k值，对所有行星(或卫星)都相等               D. 式中的是k值,对围绕不同星球运行的行星(或卫星)都相同            B 7.1 行星的运动 谢谢！ 7.1 行星的运动 geogebra_thumbnail.png geogebra_macro.xml geogebra_javascript.js function ggbOnInit() {} geogebra_defaults2d.xml geogebra_defaults3d.xml geogebra.xml $$