3.1 认识天体运动 课件 -2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册

粤教版 必修二 第三章 第三章 万有引力定律 第一节 认识天体运动 1 新课导入 陶成道：世界上第一个实践火箭飞天的人，被称为“世界航天第一人” 万户飞天 2003年10月，中国首次载人航天飞行，标志着中国成为全球第三个独立掌握载人航天技术的国家‌ 神舟五号 嫦娥五号 2020年11月,嫦娥五号成功登月带回月球样品 天问一号 2021年5月,天问一号在火星乌托邦平原南部着陆, 标志着中国成为世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家‌ 探索太空，人类从未停止脚步 中国古人对天体运动的看法 盖天说 “天圆地方” 生活现象：日月星辰东升西落、远处天壤相接…… 东汉张衡“浑天”说 天就像一个大鸡蛋，地球就是其中的蛋黄。 在“盖天说”中，天空被比喻为一个圆形的华盖，而大地则被视为一个方形。这种模型认为，太阳在天空中的运动轨迹是一个圆形，而大地则是静止的方形。因此，当太阳从东方升起时，它沿着天空的圆形轨迹向东移动，直到到达西方时落下，形成了日升日落的自然现象‌ 3 很早之前，古希腊人可能根据船只远航的现象，知道了地球是圆的； 远航的船只船身比桅杆先看不见 根据两地夏至日太阳夹角的差别算出地球周长 发现地球是球型后，如何解释太阳的东升西落? 希腊化时期的学者埃拉托色尼甚至根据阳光夹角算出了地球的周长。 一、地心说 地球是宇宙的中心，它是静止不动的， 太阳、月球和其它行星都围绕地球运动。 代表人物：托勒密（古希腊) 地心说： 托勒密 本轮与均轮 一、地心说 托勒密 欧洲进入中世纪后，地心说尽管复杂，但由于符合宗教教义，因此得到教廷的支持，进而统治着当时人们的观念。 二、日心说 随着新发现越来越多，地心说被迫引入越来越多的轮而变得臃肿 地心说体系 日心说体系 太阳是宇宙的中心，地球和其它行星都围绕太阳运动，并且自转着。 代表人物：哥白尼（波兰) 日心说： 二、日心说 解释火星逆行现象 二、日心说 “哥白尼革命” 乔尔丹诺.布鲁诺(1548-1600意大利) 因宣传日心说，被罗马教会执行火刑 伽利略(1564-1642意大利) 出版《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》 多次被教会“悔改”，晚年在软禁中度过余生 意义：哥白尼的学说从根本动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论基础。“从次自然科学便开始从神学中解放出来”，科学的发展从次便大踏步前进！ 星空探索的薪火相传 托勒密 哥白尼 基于不朽的天界必然在做无始无终的永恒运动这种信念，认为环绕天体做的一定是匀速圆周运动 第谷（1546-1601） 开普勒（1571-1630） 三、开普勒定律 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。 三、开普勒定律 开普勒第一定律 不同的行星在不同椭圆轨道上绕着太阳转,太阳在其绕行椭圆的一个焦点上. 椭圆轨道定律 开普勒第二定律 太阳和行星的连线在相同时间内 扫过的扇形面积相等. 面积定律 三、开普勒定律 开普勒第三定律 周期定律 行星的椭圆轨道的半长轴r3跟公转周期T2的比值都相等. r 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。 课本P55 思考与讨论 1.根据开普勒定律，行星绕太阳的运动在近日点速率大，还是在远日点速率大？为什么？ 2.某行星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） 例1 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 例2 某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d 四个对称点。若该行星运动的周期为T，则该行星(　　) 2. 哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球和太阳平均距离的18倍．哈雷彗星最近一次飞近地球的时间是1986年．根据开普勒第三定律估算它下一次飞近地球将在哪一年． 课本P55 2062年 A.从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间 B.从d经a到b的运动时间等于从b经c到d的运动时间 C.a到b的时间tab＞ D.c到d的时间tcd＞ 训练1 (多选)下列对开普勒第三定律＝k的理解，正确的是(　　) A.T表示行星的自转周期 B.k是一个仅与中心天体有关的常量 C.该定律既适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动 D.若地球绕太阳运转的半长轴为r1，周期为T1，月球绕地球运转的半长轴为r2，周期为T2，由开普勒第三定律可得＝ $$