7.1 行星的运动 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦行星运动，系统呈现地心说、日心说的主要内容及代表人物，深入阐释开普勒行星运动三大定律。以“探索行星运动”图片导入，梳理人类对行星运动的认识历程，为学生构建从历史到规律的学习支架。 其亮点在于通过椭圆参数解析、开普勒定律公式推导（如面积定律解释行星速率变化）培养科学思维，结合“天问一号”等实例渗透科学态度与责任。对比两学说局限性，引导学生树立科学本质观，助力学生深化物理观念，教师可高效开展规律教学。

第七章 万有引力与宇宙航行 第一节 行星的运动 高中物理 必修2 19 十二月 2025 1 地心说、日心说主要内容和代表人物 人类对行星运动的认识 开普勒三个定律 第一节 行星的运动 一、日心说、地心说 探索行星运动 ： 7-1-0探索行星运动 天体运动两种学说（日心说、地心说）： 天体运动两种学说 日心说 地心说 日心说 古希腊-托勒密 波兰-哥白尼 地球是宇宙的中心且静止不动， 一切行星围绕地球做圆周运动； 太阳是宇宙的中心且静止不动， 一切行星都围绕太阳做圆周运动； 地心说、日心说都不完美，具有局限性； 第一节 行星的运动 二、开普勒行星运动定律 椭圆画法： 椭圆参数： 焦点：F1 、 F2 焦距：2F 长轴：2a 短轴：2b 长半轴：a 短半轴：b 开普勒第一定律（轨道定律）： 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上； 开普勒第二定律（面积定律）： 对于每一颗行星，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积； 探究1： 解释行星在近日点时速率最大，在远日点时速率最小？ 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； 例1：长期以来，“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1=19600km，公转周期T1=6.39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径r2=48000km，则它的公转周期T2最接近于（ ） A、15天 B、25天 C、35天 D、45天 B 第一节 行星的运动 三、处理天体运动的一般方法 行星运动的近似处理： 行星椭圆变速运动一般视为匀速圆周运动； 1）太阳处在行星绕太阳匀速圆周运动的圆心； 2）行星圆周运动的线速度、角速度大小不变； 3）行星圆周轨道半径r3跟行星公转周期T2的比值（定值）； 例2：(多选)下列说法中正确的是（ ） A、地球是宇宙的中心，太阳、月球及其他行星都绕地球运动 B、太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动 C、地球是绕太阳运动的一颗行星 D、地心说和日心说都不完善 CD D 例3：如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（ ） A、火星绕太阳运行过程中，速率不变 B、地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C、火星自转一周的时间比地球自转一周的时间长 D、火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 第一节 行星的运动 课时练习 练1：（多选）关于开普勒行星运动定律的公式，下列说法正确的是 （ ） A、k是一个与行星无关的量 B、若地球绕太阳运转的半长轴为R、周期为T，月球 绕地球运转的半长轴为R1，周期为T1，则 C、T表示行星的自转周期 D、T表示行星的公转周期 AD 练2：根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中，哪个是错误的 ( ) A、太阳行星的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上 B、同一卫星绕地球不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周期 的 二次方的比值都相等 C、不同卫星绕地球在不同轨道上运动，轨道半长轴的三次方与公转周 期的二次方的比值都相等 D、同一卫星绕不同行星运动，轨道半长轴的三次方与公转周期的二次 方的比值都相等 D 练3：太阳系中的九大行星均在各自的轨道上绕太阳运动，若设九大行星的轨道为圆形轨道，若有两颗行星的轨道半径比为R1：R2=2：1，这两颗行星的质量比为M1：M2=4：1，求：它们绕太阳运动的周期比T1：T2？ 解： 太阳 R2 M2 R1 M2 练4：“天问一号”探测器于2020年7月23日成功发射，由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道，成为一颗人造行星，与地球、火星共同绕太阳公转，并逐渐远离地球，飞向火星，其运动轨道如图所示。若地球到太阳的平均距离为1AU(天文单位)，火星到太阳的平均距离为1.5AU，则“天问一号”在地火转移椭圆轨道上运动的周期约为（ ） A、0.8年 B、1.4年 C、2.2年 D、2.6年 B 解： r=1AU R=1.5AU 2a=R+r 开普勒第一定律（轨道定律）： 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭 圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上； 开普勒第二定律（面积定律）： 对于每一个行星而言，太阳和行星的连 线在相等的时间内扫过相等的面积； 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； 结束页 B1 谢谢观赏！ $在16世纪以前，地球被认为是太阳系的中心，所有的天体都围绕着它旋转，这被称为地心模型。然而，地心模型与许多实际观察结果不符。1534年，波兰天文学家尼古拉哥白尼提出了太阳系的日心说。其中，行星围绕太阳运行，这个模型解释了天文学家观察到的行星不寻常的路径。地心说和日心说对天文学的发展有推进作用，但仍有局限性。第谷布拉赫研制了大量的高精度仪器、线仪和6分仪，得到了很多精确而系统的资料，并且它积累了大量行星观测资料，但因早逝没有建立一个数值行星理论。而后，他的学生开普勒通过他观察到火星资料而总结出了开普勒第一定律和第二定律。开普勒一共发现了行星运动的三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定律。第一定律指出，每颗行星都以椭圆轨道围绕太阳运行，太阳处在椭圆的一个焦点上。第二定律涉及行星围绕其轨道的速度，并注意到行星和太阳之间的一条假想线将在相同的时间内扫出相同的区域。第三定律指出，所有行星轨道半长轴的3次方跟它公转周期的2次方的比都相等。史无前例的发现奠定了天文学的基础，并使开普勒成为天空的立法者。正如你所看到的这仅仅是个开始，想要更全面的了解，还需要我们大家的共同努力。