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

巴东一中 龚辉 第一节 行星的运动 第七章 万有引力与宇宙航行 2022/3/2 Wednesday 1 即所谓的天圆地方理论 天圆如张盖，地方如棋局； 我们生活这个世界的模型就如同一颗鸡蛋，天就是鸡蛋壳，地就是壳中的蛋黄，而蛋黄大地漂浮在蛋液大海中； 所谓“天”，并没有一个固体的“天穹”，而只不过是无边无涯的气体，日月星辰就在气体中飘浮游动。 一、古代天文学观 盖天说 浑天说 宣夜说 托勒密：地心宇宙 托勒密：地心宇宙 哥白尼：拦住了太阳，推动了地球 托勒密：地心宇宙 哥白尼：拦住了太阳，推动了地球 第谷：天才的观测家 开普勒：真理超出期望 历史上的地心说 托勒密 地心说图解 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 历史上的日心说 哥白尼 日心说图解 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。 焦点 焦点 长轴 F2 F1 O 认识椭圆 A B 内容：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。 1.开普勒第一定律 （轨道定律） 二、开普勒行星运动定律 内容：对任意一个行星而言，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 2.开普勒第二定律 （面积定律） 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a （km） 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 周期T （天） 87.97 224.7 365.26 686.98 4332.71 10759.5 30799 60191.91 半长轴a 周期T 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a （km） 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 周期T （天） 87.97 224.7 365.26 686.98 4332.71 10759.5 30799 60191.91 半长轴a 1.00 周期T 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a （km） 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 周期T （天） 87.97 224.7 365.26 686.98 4332.71 10759.5 30799 60191.91 半长轴a 0.39 1.00 周期T 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a （km） 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 周期T （天） 87.97 224.7 365.26 686.98 4332.71 10759.5 30799 60191.91 半长轴a 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.54 19.27 30.24 周期T 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a （km） 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 周期T （天） 87.97 224.7 365.26 686.98 4332.71 10759.5 30799 60191.91 半长轴a 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.54 19.27 30.24 周期T 0.24 0.62 1.00 1.88 11.86 29.46 84.32 164.79 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.54 19.27 30.24 周期T 0.24 0.62 1.00 1.88 11.86 29.46 84.32 164.79 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.54 19.27 30.24 周期T 0.24 0.62 1.00 1.88 11.86 29.46 84.32 164.79 0.15 0.52 1.00 2.32 27.07 90.99 371.21 914.46 0.06 0.38 1.00 3.54 140.81 867.91 7151.92 27653.12 0.06 0.38 1.00 3.54 140.71 867.72 7109.99 27156.39 0.01 0.23 1.00 6.65 1669.06 25560.53 599519.76 4475154.46 内容：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都相等。 3.开普勒第三定律 （周期定律） k 是一个只决定于中心天体质量的常数。 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 半长轴a （km） 57.9 108.2 149.6 227.9 778.3 1427.0 2882.3 4523.9 半短轴b （km） 56.7 108.1 149.5 226.9 777.4 1424.8 2879.1 4523.8 行星直径D （km） 0.0048 0.012 0.013 0.0068 0.143 0.12 0.0051 0.0049 行星运动定律 高中阶段对行星运动的近似化研究 开普勒第一定律 开普勒第二定律 开普勒第三定律 行星运动定律 高中阶段对行星运动的近似化研究 开普勒第一定律 行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 开普勒第二定律 开普勒第三定律 行星运动定律 高中阶段对行星运动的近似化研究 开普勒第一定律 行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 开普勒第二定律 对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动 开普勒第三定律 行星运动定律 高中阶段对行星运动的近似化研究 开普勒第一定律 行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心 开普勒第二定律 对某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度大小）不变，即行星做匀速圆周运动 开普勒第三定律 所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等 r 三、高中阶段对行星运动的近似化研究 1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（ ） A．太阳位于木星运行轨道的中心 B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C．它们公转周期的平方与轨道半长轴的三次方之比都与太阳质量有关 D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 C 课堂演练 2．有A、B两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为1：27，则它们的轨道半径之比为（ ） A．27：1 B．1：9 C．1：3 D．9：1 B 3.某行星绕太阳沿椭圆轨道运行，如图所示，在这颗行星的轨道上有a、b、c、d四个对称点，其中a为近日点，c为远日点，若行星运动周期为T，则该行星（ ） 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 D．c到d的时间 C 课堂小结： 1.从古至今人们对天体运动的认识。 2.认识椭圆。 3.开普勒行星运动定律。 4.在近似计算中可以认为行星都以太阳为圆心做匀速圆周运动。 $