6.1 行星的运动 课件 -2025-2026学年高一下学期物理沪科版必修第二册

该高中物理课件聚焦行星运动主题，系统呈现人类对天体运动的认识发展（地心说、日心说）及开普勒三定律，通过“星空旋转”“星星相对运动”等情境问题导入，构建从早期理论到观测规律的学习支架。 其亮点在于以问题链驱动探究，结合科学史培养科学思维（如开普勒定律推导中的模型建构与科学推理），借神舟五号轨道计算等实例强化物理观念，布鲁诺事例渗透科学态度与责任。学生能提升探究能力，教师可丰富教学资源。

第六章 万有引力定律 邹老师 6.1 行星的运动 星空为什么在旋转？ 地球自转 2 星星与星星之间为什么没有相对运动？ 星星离我们太远 3 这些星星离我们的距离是一样的吗？ 不一样，只是肉眼无法判断距离 天球：视觉上的，星空的背景板 4 一、人类早期对天体运动的认识 地心说 古希腊 亚里士多德： （前384~前322） 地心说 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 日心说 5 一、人类早期对天体运动的认识 地心说 古希腊 火星逆行问题 日心说 6 一、人类早期对天体运动的认识 地心说 古希腊 托勒密 （90~168）托勒密： 托勒密的地心说 本轮、均轮模型：行星在本轮上做圆周运动、 本轮的中心绕着地球做圆周运动 日心说 7 一、人类早期对天体运动的认识 地心说 古希腊 托勒密 为了解释一些复杂的天文现象， 托勒密的均轮越加越多，达到了七十多个 日心说 8 一、人类早期对天体运动的认识 地心说 日心说 古希腊 托勒密 （1473~1543）哥白尼： 日心说 太阳是宇宙的中心 地球和其他行星围绕太阳运动 哥白尼 9 一、人类早期对天体运动的认识 地心说 日心说 古希腊 托勒密 哥白尼 “萤惑守心”：萤惑指火星，心指心宿 “水逆”：水星逆行 日心说对“火星逆行”的解释： 10 二、行星运动的规律 第谷（1546-1601） 开普勒（1571-1630） 一生观测了750颗星星。 收集了大量行星运行数据。 1600年，开普勒接受第谷的邀请，作为第谷的助手，在布拉格天文台工作。 11 二、行星运动的规律 1、开普勒第一定律（椭圆定律） 太阳位于椭圆的一个焦点上，各行星在椭圆轨道上绕太阳运动。 椭圆的定义： 一动点到两个定点的距离之和为常数，这个定点的轨迹叫椭圆； 这两个定点叫做椭圆的焦点。 哥白尼的理论和第谷的观测数据之间有8’的误差始终无法消除 行星的运行轨道不是圆，而是椭圆 12 二、行星运动的规律 1、开普勒第一定律（椭圆定律） A 两个焦点的距离叫做焦距（FF’=2c） F F’ B C D AC——长轴：2a BD——短轴：2b O 行星 偏心率 水星 0.2056 火星 0.0934 金星 0.0068 地球 0.0167 椭圆的偏心率 13 二、行星运动的规律 2、开普勒第二定律（面积定律） 行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 14 二、行星运动的规律 2、开普勒第二定律（面积定律） A B C D ①行星在A、B、C、D四个点的速度大小关系？ VA>VB=VD>VC ②行星从A到C点，从C回到A点，分别用多少时间？ 行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 15 二、行星运动的规律 2、开普勒第二定律（面积定律） 春 夏 秋 冬 2024-2025 春天：93天 夏天：93天 秋天：90天 冬天：89天 16 二、行星运动的规律 3、开普勒第三定律（周期定律） 行星绕太阳运行的椭圆轨道半长轴a的三次方与周期T的二次方之比是一个常量 A B C D O AC——长轴：2a BD——短轴：2b 17 二、行星运动的规律 3、开普勒第三定律（周期定律） 行星绕太阳运行的椭圆轨道半长轴a的三次方与周期T的二次方之比是一个常量 行星 周期T（年） 半长轴a(AU） 水星 0.241 0.39 金星 0.615 0.72 地球 1 1 火星 1.88 1.52 木星 11.8 5.2 哈雷彗星 76 18 0.98 1.01 1 1.01 0.99 0.99 结论1： k值大小与星体自身无关 18 二、行星运动的规律 3、开普勒第三定律（周期定律） 行星绕太阳运行的椭圆轨道半长轴a的三次方与周期T的二次方之比是一个常量 k值与中心天体有关 木星卫星 T（地球日） 半长轴a （万km） 伊欧 1.769 422 23980821.72 欧罗巴 3.551 671 23969577.10 甘尼米德 7.154 1,070 23962958.17 卡利斯托 16.689 1,883 23959775.17 结论1： k值大小与星体自身无关 19 二、行星运动的规律 开普勒第二定律的适用场景： 同一颗行星在不同位置的速度比较 开普勒第三定律的适用场景： 绕同一颗中心天体转的不同行星的比较 B、C 例：两颗小行星都绕太阳做圆周运动，其周期分别是T、3T，则（ ） A、它们的轨道半径之比是 B、它们的轨道半径之比是 C、它们运动的速度之比是 D、以上选项都不对 20 二、行星运动的规律 神州五号： 同步卫星： 例：我国航天第一人杨利伟乘坐“神舟”五号载人飞船，在绕地球飞行了14圈、历时21小时后返回地面。已知地球半径R=6400km，“静止”在赤道上空的卫星的高度为5.67R，则“神舟”五号离地多高？ 21 罗马 鲜花广场 布鲁诺雕像 开普勒 22 板书 一、人们对天体运动的认识 亚里士多德：地心说 托勒密：完善地心说 哥白尼：提出日心说 二、行星运动的规律 ①开普勒第一定律（椭圆定律） ②开普勒第二定律（面积定律） ③开普勒第三定律（周期定律） 速度问题 时间问题 k值与行星无关 k值与中心天体有关 23 24 $$